segunda-feira, 31 de janeiro de 2011

Spintrônica; novos conceitos da Física aplicados rapidamente em novos produtos


O Nobel de Física e a nova eletrônica
Segundo o francês Albert Fert, a spintrônica deverá levar a memórias de computador mais poderosas (foto: Eduardo Cesar)

Entrevistas

O Nobel de Física e a nova eletrônica

Por Carlos Fioravanti

Revista Pesquisa FAPESP – Quase 30 anos depois dos primeiros estudos teóricos, começam a tomar forma os primeiros dispositivos que representam uma nova forma de eletrônica: a spintrônica, que explora não a carga elétrica, mas outra propriedade, o spin (ou sentido do giro) dos elétrons.

Empresas dos Estados Unidos, da França e do Japão devem lançar em um ano as versões comerciais de memórias magnéticas de computador, já com recursos de spintrônica, capazes de armazenar e transmitir informação e de reduzir à metade a perda de energia.

“Os teletransmissores com base na transferência de spin também devem chegar logo, em um ou dois anos, aprimorando a transmissão de sinais por micro-ondas”, disse o físico francês Albert Fert, pesquisador do Centro Nacional de Pesquisas Científicas (CNRS).

Um dos ganhadores do Prêmio Nobel de Física de 2007, Fert participou da Escola São Paulo de Ciência Avançada (ESPCA) no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas. A ESPCA é uma modalidade lançada em 2009 pela FAPESP para financiar a organização de cursos de curta duração em pesquisa avançada nas diferentes áreas do conhecimento do Estado de São Paulo.

Fert e o físico alemão Peter Grünberg receberam o Nobel por causa da identificação simultânea, em 1988, da magnetorresistência gigante, um efeito mecânico quântico observado em materiais compostos por materiais magnéticos e não magnéticos que reduz a resistência elétrica. Esse efeito, aplicado a partir de 1997, permitiu a ampliação da memória de computadores e celulares, quebrando a barreira dos gigabytes (GB).

A magnetorresistência gigante é a base da spintrônica, que permite a geração de memórias não voláteis e ainda mais potentes que as atuais, como as que a IBM, dos Estados Unidos, NEC, Sony e Hitachi, do Japão, e a francesa Thales devem apresentar publicamente em breve.

“Esses novos conceitos da física estão sendo aplicados rapidamente em novos produtos, diferentemente do que vemos, por exemplo, na geladeira, cuja tecnologia básica é dos anos 80”, disse Fert.

Uma das razões é o longo trabalho conjunto entre centros de pesquisas e empresas. O grupo francês Thales é um dos financiadores do laboratório de Fert, ao lado do CNRS, desde 1994. “Desde o início das nossas pesquisas nessa área a empresa está conosco”, disse. 

FONTE:  Agência FAPESP

Mais informações sobre Spintrônica...

domingo, 30 de janeiro de 2011

Utilizando o vento e o hidrogênio para produzir energia elétrica

Uma ilha movida a vento e hidrogênio



POR REGINA SCHARF # EM DE LÁ PRA CÁ


Foto da Comunidade de Hidrogênio de Lolland
Parque eólico da Comunidade de Hidrogênio de Lolland
A ilha dinamarquesa de Lolland – um conjunto de vilarejos com 70 mil habitantes que vivem, basicamente, da produção de açúcar de beterraba – pretende ser  a primeira comunidade movida exclusivamente pelas chamadas novas energias renováveis (no caso, eólica e hidrogênio). Elas se distinguem das renováveis tradicionais, como grandes hidrelétricas e a queima de lenha, que podem ter impactos ambientais consideráveis.
A revolução de Lolland começou em 2006, quando o governo local construiu uma aliança com empresas dinamarquesas desenvolvedoras de tecnologia. Juntas, elas instalaram um parque de geração eólica que hoje gera 50% mais eletricidade do que a demanda da população. O problema é que a energia eólica tem de ser consumida imediatamente, não pode ser armazenada para uso futuro. Então, o grupo decidiu investir num projeto que permitisse aproveitar todo esse potencial e também descentralizar a geração energética. Em 2007, foi inaugurada em Nakskov, a principal cidade da ilha, uma unidade que usa a eletricidade gerada pelo vento para quebrar moléculas de água, separando o oxigênio e o hidrogênio. O oxigênio é enviado para uma estação de tratamento de esgotos próxima, para aumentar a eficiência da degradação biológica dos poluentes. Já o hidrogênio é estocado em tanques pressurizados. De lá, ele segue por pequenos gasodutos até algumas casas da região. Ali foram instaladas unidades domésticas de célula combustível alimentadas pelo gás. Semelhantes a caldeiras, elas são capazes de gerar tanto calor quanto eletricidade. Apesar de compactas – são do tamanho de um refrigerador -, têm potência de 2 quilowatts. O sistema também permite que a eletricidade excedente produzida pelas residências seja jogada na rede, para consumo em imóveis ainda não adaptados.
Células de combustível domésticas foram inicialmente instaladas em cinco casas que até então consumiam gás natural e óleo. Graças ao novo sistema, elas deixaram de emitir carbono.  Até o ano que vem, pelo menos 40 casas deverão ter sido integradas a esse sistema. A meta é continuar a expandir o modelo até atender toda a população local.
Você pode ler uma apresentação detalhada sobre o projeto (em inglês) aqui.

Capture








Vulcões e carvão provocaram à primeira extinção...


O período que a Terra ardeu.

Pesquisadores da Universidade de Calgary, Canadá, liderados por Stephen Grasby, descobriram capas de cinza de carvão sobre rochas, procedentes do Período Permiano. Esta descoberta sugere a verdadeira causa da “Grande Mortandade” de tal período, ocorrida há 250 milhões de anos, quando erupções vulcânicas causaram uma combustão massiva de carvão, gerando um enorme volume de gases de efeito estufa.

No final do período Permiano produziu-se a extinção mais catastrófica da história da vida no planeta: após um aquecimento global, estima-se que foram extintas quase 95% das espécies. O que não se sabia até o momento, era a causa de tal catástrofe: as hipóteses iam desde a explosão de uma supernova até o impacto de um meteorito.

A pesquisa de Grasby parece haver encontrado a explicação. Primeiro, foi a descoberta de que as cinzas do Lago Buchanan pareciam carvão vegetal e não madeira queimada. Estas cinzas (provenientes do período anterior, o Carbonífero), espalhadas pela superfície do único continente formado no período Carbonífero e inflamadas pela intensa atividade vulcânica, causaram o fim de uma Era.

sexta-feira, 28 de janeiro de 2011

Galáxia de 13 bilhões de anos


Galáxia de 13 bilhões de anos
Com a ajuda do Hubble, astrônomos identificam possível galáxia que se formou quando o Universo tinha apenas 4% da idade atual (divulgação)

Divulgação Científica

Galáxia de 13 bilhões de anos

27/1/2011
Agência FAPESP – Um grupo de astrônomos identificou, com a ajuda do Hubble, uma possível galáxia que, se for confirmada, é a mais antiga de que se tem notícia. A descoberta está em artigo publicado nesta quinta-feira (27/1) na revistaNature.
A galáxia está a cerca de 13,2 bilhões de anos-luz da Terra, o que implica que foi formada em um momento em que o Universo tinha apenas 480 milhões de anos, ou 4% de sua idade atual.
Mesmo em fim de carreira – com o seu sucessor, o James Webb previsto para entrar em operação em 2015 –, o Hubble, que entrou em operação em 1980, continua fornecendo contribuições extremamente valiosas para o estudo do espaço.
A instalação em 2009 de novos equipamentos no telescópio espacial deu nova vida ao equipamento. A nova descoberta foi possível graças a um desses novos dispositivos, a Câmera de Campo Amplo 3 (WFC3).
“Estamos chegando cada vez mais próximo das primeiras galáxias, que estimamos tenham sido formadas entre 200 milhões e 300 milhões de anos após o Big Bang”, disse Garth Illingworth, professor de astronomia e astrofísica na Universidade da Califórnia em Santa Cruz, um dos líderes do estudo.
Os cientistas conseguiram analisar uma faixa de tempo entre 480 milhões e 650 milhões de anos após a grande explosão que deu origem ao Universo. Segundo a pesquisa, a taxa de nascimento de estrelas aumentou dez vezes no período.
“Foi um aumento impressionante em um período curto, de apenas 1% da idade atual do Universo”, disse Illingworth.
Outra novidade está na relação do número de galáxias identificado. “Em estudo anterior, de quando o Universo tinha 650 milhões de anos, observamos 47 galáxias. Desta vez, ao observamos 170 milhões de anos antes, encontramos apenas um único candidato de galáxia. O Universo estava mudando muito rapidamente”, disse.
A idade de um objeto astronômico é calculada por meio de seu desvio para o vermelho (redshift), medida do quanto a expansão do espaço “esticou” a luz do objeto para comprimentos de ondas mais elevadas. A galáxia identificada tem um redshift de 10,3, o que corresponde a um objeto cuja luz foi emitida há 13,2 bilhões de anos.
A confirmação poderá ser feita com o James Webb, capaz de identificar redshift acima de 10.

O artigo A candidate redshift z~10 galaxy and rapid changes in that population at an age of 500Myr(doi:10.1038/nature09717), de R. J. Bouwens e outros, pode ser lido por assinantes da Nature emwww.nature.com
 

terça-feira, 25 de janeiro de 2011

Imagens do Sistema Solar


do site da BBC Brasil

Astrônomos reúnem imagens com 'pontos turísticos' do Sistema Solar

Imagens feitas por diversos observatórios e satélites da Nasa mostram com detalhes a beleza dos fenômenos naturais nos planetas e estrelas do sistema solar.
Astrônomos do Royal Observatory em Greenwich, Londres, reuniram as fotos como uma coleção das melhores atrações turísticas do Sistema Solar.
Esse "guia astronômico" do sistema solar foi usada pelo Royal Observatory para marcar o lançamento da edição 2011 de seu concurso fotográfico Astronomy Photographer of the Year, aberto a astrônomos amadores do mundo inteiro.

Descobertas arqueológicas e científicas em 2010



revista Archeology, pertencente ao Instituto de Arqueologia dos Estados Unidos, publicou uma lista com as 10 principais descobertas de 2010, conforme relacionadas abaixo:

1. A tumba de Hecatômno em Milas, no sudeste da Turquia, pertencente ao século IV a.C.

2. Ferramentas de pedra do Paleolítico, encontradas na ilha de Creta na Grécia, que datam de 130.000 a 700.000 anos atrás.

3. A tumba real de El Diablo em El Zotz, a maior metrópole maia descoberta até o momento, localizada na região florestal de Petén na Guatemala.

4. As antigas pirâmides da província peruana de Jaen, com pelo menos 2.800 anos de antiguidade.

5. A descoberta do barco britânico “Investigator”, que havia se perdido no Ártico em 1853 durante a expedição de resgate do pesquisador Sir. John Fanklin.

6. A decodificação do genoma do homem de Neanderthal pelos cientistas do Instituto Max Plank em Leipzig, que revelou que o DNA do Homo Sapiens é idêntico em 99,5% ao do Homem de Neanderthal.

7. A investigação das tumbas de crianças no Templo de Tophet em Cartago, Tunes, que refuta a ideia de que os cartagineses praticavam infanticídios maciços.

8. O estudo do esqueleto de um hominídeo de 3,6 milhões de anos, descoberto na Etiópia e chamado “Kadanuumuu”, que determinou tratar-se de um bípede e que podia caminhar erguido.

9. A descoberta em Jamestown, estado da Virgínia, dos restos da igreja protestante mais antiga dos Estados Unidos, construída em 1608.

10. O método de datação arqueológica não destrutivo do cientista americano Marvin Rowe, que permite determinar a idade das múmias, obras de arte antigas e outras relíquias, sem provocar danos a estes tesouros do patrimônio cultural mundial.

segunda-feira, 24 de janeiro de 2011

No que a Lua é parecida com a Terra?

Núcleo da Lua é parecido com o da Terra
por Editores do HowStuffWorks

Núcleo da Lua é parecido com o da Terra
A Lua, o vizinho mais próximo da Terra, tem sido estudada há muito tempo para nos ajudar a entender o nosso próprio planeta. No momento, o que tem atraído grande interesse é o interior luna, que pode abrigar pistas de suas origens. Numa tentativa de extrair informações do interior mais profundo da Lua, uma equipe de pesquisadores liderados pela NASA aplicou uma nova tecnologia a antigos dados sísmicos obtidos pelas missões Apollo. Esses dados foram reanalisados e confirmou-se aquilo que os cientistas já previam: a Lua tem um núcleo. E ele é bem parecido com o da Terra.
Saber como é formado o núcleo da Lua  pode ajudar os cientistas a entender o funcionamento do seu dínamo - um processo natural pelo qual nossa lua pode ter gerado e mantido seu próprio campo magnético forte. Os resultados obtidos pela equipe da Nasa, publicados na edição online de janeiro de 2011 da revista Science, sugerem que a Lua tem um núcleo interior sólido, rico em ferro, com um rádio de cerca de 240 km, e  um núcleo exterior de ferro líquido com um raio de aproximadamente 330 km. Onde ele difere do da Terra é a camada-limite em torno do núcleo que tem um raio aproximado de 480 km. A pesquisa indica que o núcleo contém uma pequena porcentagem de elementos leves, como  enxofre. A Terra também contém elementos leves como enxofre e oxigênio na camada em torno de seu núcleo.



Concepção artística do núcleo da Lua como revelado nas novas descobertas da Nasa
Nasa/MSFC/Renee Weber
Concepção artística do núcleo da Lua como revelado nas novas descobertas da Nasa

sexta-feira, 21 de janeiro de 2011

Viagem no Tempo...



Saudosismo


Lendo o artigo abaixo, lembrei mais uma vez de minha infância, ando saudoso ultimamente (deve ser por causa das férias), tenho tempo para pensar e refletir, o que não ocorre quando trabalho. 
Tinha uma série, se não me engano americana, que passava na tv brasileira (não consegui lembrar o nome da série e o canal, se alguém lembrar ajude-me por favor), em que existia uma máquina do tempo e dois homens foram lançados em uma viagem ao passado, à máquina apresentou problemas e eles não conseguiam  voltar mais ao presente. Em cada episódio eles caiam em um lugar do passado (devido as tentativas de trazer eles ao presente) e tiveram contato com grandes personagens da história.


Possibilidade existe

Teoricamente é possível viajar no tempo, gostaria muito de ter a oportunidade de rever um grande personagem de minha história, a minha mãe (sinto a sua falta...), minha heroína, acho que a ainda vai demorar um certo tempo tornar isso possível, certamente não conseguirei. Mas, o ser humano vive de sonhos e não custa nada sonhar. Um abraço a todos e boa leitura.


Como funcionará a viagem no tempo
 traduzido por HowStuffWorks Brasil

Introdução
Pode ser que não haja nenhum outro conceito que atraia tanto a imaginação quanto a idéia de viagem no tempo - a capacidade de viajar para qualquer ponto no passado ou no futuro. O que poderia ser mais bacana? Você poderia embarcar na máquina do tempo para voltar e ver os maiores acontecimentos da história e conversar com as pessoas que estavam lá. Quem você poderia encontrar? Júlio César? Leonardo da Vinci? Elvis Presley? Seria possível voltar e encontrar com você mesmo mais jovem, ou avançar e ver qual a sua aparência no futuro... São estas possibilidades que fazem da viagem no tempo o tema de tantos livros e filmes de ficção científica.
Acontece que, de algum modo, somos todos viajantes do tempo. Enquanto estamos na frente do computador, dando cliques no mouse, o tempo está passando. O futuro está sendo constantemente transformado em passado, com o presente durando apenas um instante fugaz. Tudo o que está sendo feito agora rapidamente vai para o passado, o que significa que continuamos a nos deslocar no tempo.



As idéias sobre viagens no tempo existem há séculos, mas quando Albert Einstein lançou a sua teoria darelatividade especial, ele estabeleceu os fundamentos da possibilidade teórica de viajar no tempo. Como todos nós sabemos, ninguém conseguiu provar uma viagem no tempo, mas ninguém conseguiu excluir sua possibilidade, também.
Neste artigo, aprenderemos sobre o conceito de tempo e sobre as diferentes teorias a respeito da viabilidade da viagem no tempo.

Datação pelo carbono 14

Como funciona a datação por carbono 14
por Marshall Brain - traduzido por HowStuffWorks Brasil
Introdução
A datação por carbono 14 é uma maneira de determinar a idade de certos artefatos arqueológicos de origem biológica com até 50 mil anos. Ela é usada para datar objetos como ossos, tecidos, madeira e fibras de plantas usados em atividades humanas no passado relativamente recente.Você já deve ter visto ou lido notícias sobre artefatos antigos fascinantes: em uma escavação arqueológica, um pedaço de ferramenta feita de madeira é encontrado e o arqueólogo descobre que ele tem 5 mil anos de idade. A múmia de uma criança é encontrada no alto dos Andes e um arqueólogo diz que a criança viveu há mais de 2 mil anos. Mas como os cientistas sabem a idade de um objeto ou de restos humanos? Que métodos eles usam e como é que esses métodos funcionam? Neste artigo, vamos examinar os métodos (prestando atenção especial na datação por carbono 14) pelos quais os cientistas usam a radioatividade para determinar a idade dos objetos.
Como é criado o carbono 14
Todos os dias, raios cósmicos entram na atmosfera terrestre em grandes quantidades. Para se ter um exemplo, cada pessoa é atingida por cerca de meio milhão de raios cósmicos a cada hora. Não é nada raro um raio cósmico colidir em outro átomo na atmosfera e criar um raio cósmico secundário na forma de um nêutron energizado, e que esses nêutrons energizados, por sua vez, acabem colidindo com átomos de nitrogênio. Quando o nêutron colide, um átomo de nitrogênio 14 (com sete prótons e sete nêutrons) se transforma em um átomo de carbono 14 (seis prótons e oito nêutrons) e um átomo de hidrogênio (um próton e nenhum nêutron). O carbono 14 é radioativo e tem meia-vida de cerca de 5.700 anos.

Para maiores informações sobre raios cósmicos, meia-vida e o processo de decaimento radioativo, veja Como funciona a radiação nuclear.
Carbono 14 nos seres vivos


Os átomos de carbono 14 criados por raios cósmicos combinam-se com oxigênio para formar dióxido de carbono, que as plantas absorvem naturalmente e incorporam a suas fibras por meio da fotossíntese. Como os animais e humanos comem plantas, acabam ingerindo o carbono 14 também. A relação de carbono normal (carbono 12) pela de carbono 14 no ar e em todos os seres vivos mantém-se constante durante quase todo o tempo. Talvez um em cada trilhão de átomos de carbono seja um átomo de carbono 14. Os átomos de carbono 14 estão sempre decaindo, mas são substituídos por novos átomos de carbono 14, sempre em uma taxa constante. Nesse momento, seu corpo tem uma certa porcentagem de átomos de carbono 14 nele, e todas as plantas e animais vivos têm a mesma porcentagem que você.

Datando um fóssil

Assim que um organismo morre, ele pára de absorver novos átomos de carbono. A relação de carbono 12 por carbono 14 no momento da morte é a mesma que nos outros organismos vivos, mas o carbono 14 continua a decair e não é mais reposto. Numa amostra a meia-vida do carbono 14 é de 5.700 anos, enquanto a quantidade de carbono 12, por outro lado, permanece constante. Ao olhar a relação entre carbono 12 e carbono 14 na amostra e compará-la com a relação em um ser vivo, é possível determinar a idade de algo que viveu em tempos passados de forma bastante precisa.

Uma fórmula usada para calcular a idade de uma amostra usando a datação por carbono 14 é:


t = [ ln (Nf/No) / (-0,693) ] x t1/2

em que In é o logaritmo neperiano, Nf/No é a porcentagem de carbono 14 na amostra comparada com a quantidade em tecidos vivos e t1/2 é a meia-vida do carbono 14 (5.700 anos).
Por isso, se você tivesse um fóssil com 10% de carbono 14 em comparação com uma amostra viva, o fóssil teria:


t = [ln (0,10)/(-0,693)] x 5.700 anos
t = [(-2,303)/(-0,693)] x 5.700 anos
t = [3,323] x 5.700 anos
t = 18.940 anos de idade

Como a meia-vida do carbono 14 é de 5.700 anos, ela só é confiável para datar objetos de até 60 mil anos. No entanto, o princípio usado na datação por carbono 14 também se aplica a outros isótopos. O potássio 40 é outro elemento radioativo encontrado naturalmente em seu corpo e tem meia-vida de 1,3 bilhão de anos. Além dele, outros radioisótopos úteis para a datação radioativa incluem o urânio 235 (meia-vida = 704 milhões de anos), urânio 238 (meia-vida = 4,5 bilhões de anos), tório 232 (meia-vida = 14 bilhões de anos) e o rubídio 87 (meia-vida = 49 bilhões de anos).
O uso de radioisótopos diferentes permite que a datação de amostras biológicas e geológicas seja feita com um alto grau de precisão. No entanto, a datação por radioisótopos pode não funcionar tão bem no futuro. Qualquer coisa que tenha morrido após os anos 40, quando bombas nucleares, reatores nucleares e testes nucleares em céu aberto começaram a causar mudanças, será mais difícil de se datar com precisão.

quarta-feira, 19 de janeiro de 2011

A Química perto de você: livro de experimentos de baixo custo

Livro de Experimentos

Prezados Colegas,

Gostariamos de informar que já se encontra disponível, no portal do Ano Internacional da Quimica 2011, o projeto " A Química perto de você: experimentos de baixo custo para a sala de aula do ensino fundamental e médio".
Para esta primeira edição, foram compilados preferencialmente os experimentos que não envolvessem solventes com alta volatilidade, a necessidade de aquecimento mais efetivo e que praticamente não envolvessem a geração de resíduos, visto que o foco era gerar material para apoio à sala de aula.


Capa Experimentos
Deste modo, agradecemos a colaboração de todos e informamos que os experimentos que não constam deste material serão inseridos numa segunda edição, que será disponibilizada ainda no ano de 2011 e que, como a primeira, terá seu ISBN junto a biblioteca nacional. Aproveitamos para esclarecer que este material será distribuido as escolas públicas brasileiras pelo MEC, numa promessa de 100 mil exemplares, no formato de DVD, e que estará disponível brevemente no portal do professor, na página do MEC.


Esta compilação de experimentos está acompanhada, no DVD, de 7 e-books sobre a Química no Cotidiano e da coleção da Química Nova na Escola, com mecanismo de busca.

Um ótimo Ano Internacional da Quimica a todos,

Claudia M. Rezende
Tesoureira da Sociedade Brasileira de Química
Instituto de Química
Universidade Federal do Rio de Janeiro

(21) 2562-7370/ 7121

Para fazer o DOWNLOAD do arquivo clique Download (tamanho ~1.5MB em PDF)

obrigado pela visita

Related Posts with Thumbnails