Tinta inteligente monitora rachaduras em prédios e pontes

Tinta que detecta rachaduras
Acidentes como o que aconteceu recentemente no Rio de Janeiro, com a queda repentina de três prédios, poderiam ser evitadas com um monitoramento adequado.
Para isso vêm sendo desenvolvidos sensores e redes de sensores, capazes de avisar o surgimento da menor fissura na estrutura de qualquer construção, sejam edifícios, pontes ou mesmo ruas e estradas.

• Microssensor perpétuo captura sua própria energia

Mas o professor Mohamed Saafi, da Universidade de Glasgow, na Escócia, inventou agora uma solução ainda melhor e mais barata: uma tinta capaz de detectar rachaduras.
Segundo ele, sua tinta pode detectar fissuras microscópicas, o que permite que ela seja usada, além de nos edifícios e nas pontes, em turbinas de vento, grandes estruturas metálicas e no interior de minas, para prever riscos de desabamento.
"Não há limites para onde ela possa ser usada, porque seu baixo custo lhe dá uma vantagem significativa em relação as opções atuais," diz o pesquisador.
Tinta inteligente
A tinta é fabricada a partir de um subproduto da queima do carvão, conhecido como cinza volante, que é acrescida com nanotubos de carbono perfeitamente alinhados.
Uma vez aplicada, ela substitui os sensores eletrônicos na detecção das microfissuras, com a grande vantagem de que a aplicação da tinta equivale a instalar sensores sobre toda a estrutura.
A menor rachadura na estrutura de nanotubos que se forma depois que a tinta seca altera a condutância do material, o que pode ser lido por meio de eletrodos simples - que podem ser dispostos em vários pontos ao longo da estrutura.
"A tecnologia atual é limitada porque monitora áreas específicas de uma estrutura a cada momento. Já a nossa 'tinta inteligente' cobre toda a estrutura, o que é particularmente útil para maximizar a prevenção de danos graves," diz o pesquisador.
Rede de alerta
Mas a emissão dos sinais de alerta continua exigindo uma rede de comunicação sem fios, com a vantagem de que seu baixíssimo consumo de energia pode ser suprido por nanogeradores ou por outro sistema de colheita de energia, dispensando as baterias.
O protótipo foi testado no monitoramento das pás e da base de concreto de uma turbina de vento.
Saafi calcula que sua tinta inteligente custe apenas 1% dos sensores exigidos pelas redes de monitoramento atuais.

Eletrônica - Câmera mais rápida do mundo mostra luz em câmera lenta

1 trilhão fps

Cientistas do MIT, nos Estados Unidos, criaram uma filmadora tão rápida que até a luz pode ser vista se movimentando em câmera lenta.
A câmera  captura imagens a uma velocidade de 1 trilhão de quadros por segundo.
Isto é suficiente para filmar a luz atravessando uma garrafa de refrigerante, como que "enchendo a garrafa de luz", com alguns raios caminhando de volta para o fundo da garrafa depois de refletirem-se na tampinha .
A câmera mais rápida do mundo até agora atingia 6 milhões de quadros por segundo, usando raios lasers e sem usar um CCD.
A nova câmera também não tem quase nenhuma similaridade com as filmadoras tradicionais - ela é baseada em uma nova tecnologia chamada câmera de listras.
Câmera elétrica
A abertura da câmera super rápida, por onde os fótons entram, é uma fenda muito estreita.
Após a fenda, os fótons passam por um campo elétrico que os faz virar na direção perpendicular à fenda.
Como o campo elétrico varia muito rapidamente, ele deflete menos os fótons que chegam primeiro, e mais os fótons que chegam logo depois.
Assim, a câmera produz uma imagem que é bidimensional, mas apenas uma das dimensões é espacial - a dimensão correspondente à direção da fenda.

Imagens superpostas da face esférica das ondas de luz refletidas pelas superfícies que estão sendo filmadas - este é um dos quadros da filmagem da câmera de 1 trilhão de quadros por segundo. [Imagem: Ramesh Raskar/MIT]

A outra dimensão, correspondente ao grau de deflexão dos fótons, corresponde ao tempo.
Assim, a imagem representa o tempo de chegada dos fótons passando através de uma fatia unidimensional do espaço.
O resultado é que a imagem capturada em cada exposição corresponde a apenas uma faixa da cena - ou uma linha vertical de pixels.
Câmera de listras
Essa estranha, mas rapidíssima câmera, será muito útil em química e biologia, em experimentos que observam a luz que atravessa ou que é emitida por uma amostra.
Como, nesses casos, os cientistas estão interessados nos comprimentos de onda da luz que a amostra absorve, ou como a intensidade da luz que a amostra emite varia ao longo do tempo, o fato de que a câmera registra apenas uma dimensão espacial é irrelevante.
Mas é possível também capturar imagens completas de uma cena, desde que seja uma cena estática.
Para isso, a captura de cada imagem deve ser repetida inúmeras vezes, deslocando ligeiramente a câmera para que ela capture uma linha vertical de pixels a cada exposição - é daí que vem o nome da tecnologia, câmera de listras.
Por exemplo, a luz entra e sai da garrafa de refrigerante em cerca de 1 nanossegundo, mas leva cerca de uma hora para coletar todos os dados necessários para fazer o filme.

Energia - Bio-bateria transforma papel velho em eletricidade

Recarregando com papel
A Sony apresentou um protótipo de bateria alimentada por papel velho.
A tecnologia gera eletricidade transformando papel picado em açúcar, que por sua vez é utilizado como combustível para gerar eletricidade.
Se chegar ao mercado, a inovação pode permitir que as pessoas recarreguem seus equipamentos portáteis utilizando lixo.
A equipe que desenvolveu o projeto afirmou que as bio-baterias são ecologicamente corretas por não utilizarem produtos químicos nocivos e nem metais.
A novidade foi apresentada durante uma feira de produtos ecológicos.
Os técnicos da empresa convidaram as crianças que visitavam a feira para colocar pedaços de papel e papelão em um líquido composto de água e enzimas, e depois agitá-lo.
O equipamento foi ligado a um pequeno ventilador, que começou a girar alguns minutos mais tarde.
Biocélula
O processo funciona usando a enzima celulase para decompor os materiais em açúcar (glicose).
O açúcar se combina com o oxigênio e outras enzimas, ainda que retiram do material elétrons e íons de hidrogênio.
Os elétrons foram usados pela biocélula para gerar eletricidade. Ela gera ainda, como subprodutos, água e ácido gluconolactona, que é comumente usado em cosméticos.
Pesquisadores envolvidos no projeto compararam o mecanismo com o utilizado por formigas e cupins para digerir a madeira e transformá-la em energia.
Suco de papel
O projeto é uma modificação de uma bio-bateria já apresentada pela empresa em 2007, quando um Walkman foi alimentado por suco de frutas.

• Bio-bateria gera energia a partir de açúcar

Desta vez, a empresa se restringiu a um pequeno ventilador, já que a energia demora um pouco a ser gerada, e também não dura muito.
"Claro, isto ainda está em fase muito inicial de desenvolvimento, mas quando você imagina as possibilidades que essa tecnologia poderia oferecer, torna-se muito emocionante, de fato," disse Yuichi Tokita, pesquisador da empresa.
O princípio de funcionamento desta bio-bateria é diferente de uma outra bateria de papel, criada por pesquisadores da Universidade de Stanford.

Informática - Portabilidade de dados ganha criptografia remota

Criptografia remota
Engenheiros do Instituto A-Star, de Cingapura, criaram um dispositivo que adiciona segurança à portabilidade e ao acesso remoto de dados.
Hoje, ao se deslocar, as pessoas precisam levar seus notebooks com todos os seus arquivos, já que ninguém se arriscaria a acessar dados sensíveis por meio de conexões feitas a partir de computadores públicos, seja em uma conferência ou em uma reunião de negócios.
Mas isso pode mudar com o iTwin, um pequeno aparelho que adiciona a criptografia AES-256 a qualquer arquivo acessado pela internet.
O aparelho consiste em duas metades, uma das quais fica no computador principal, no escritório ou em casa, onde os arquivos estão armazenados.
A outra metade vai com o usuário, que a conecta em qualquer computador disponível em seu local de destino, fazendo uma conexão com o computador principal por meio da internet.
Link criptografado
Feito o acesso, o dispositivo abre uma nova janela para a qual o usuário pode arrastar qualquer arquivo que ele queira acessar remotamente.
Não há limites para os dados que podem ser acessados - na verdade, o usuário pode "transferir" todo o conteúdo do seu disco rígido, se quiser.
A seguir, as duas metades do iTwin estabelecem um link seguro entre os arquivos escolhidos, sem qualquer necessidade de configuração ou instalação de programas no computador.
Como não há uma transferência real de arquivos - somente um link é estabelecido entre os computadores - não há risco de vazamento de informações mesmo se a metade remota do aparelho for roubada.
Chave aleatória
"As duas metades compartilham uma chave de segurança gerada aleatoriamente, conhecida somente pelo próprio aparelho, e que não é armazenada em nenhum outro lugar," explica o Dr. Kal Takru, um dos criadores do aparelho. "A chave também é usada para criptografar as comunicações."
Takru e seu colega Lux Anatharaman fundaram uma empresa para tentar comercializar a nova tecnologia, que ainda não está no mercado.

Materiais Avançados - Matemática revela conexão entre a música e uma teia de aranha

Relação entre forma e função
Cientistas descobriram uma relação matemática que mostra uma analogia precisa entre a estrutura física da teia de aranha e a estrutura sonora de uma música.
Isto prova, segundo eles, que a estrutura de cada uma delas tem uma relação similar com a sua função.
Ou seja, a "lei" matemática que descreve a relação entre as proteínas que formam a teia de aranha e suas propriedades de resistência e leveza é a mesma que descreve a relação entre as notas musicais e o efeito que a música exerce sobre o ouvinte.
Além das claras implicações filosóficas da descoberta, a metodologia matemática poderá guiar os cientistas na sintetização de novos materiais.
Esses materiais poderão ser criados para atender a necessidades específicas, por meio da repetição de padrões de estruturas menores, da mesma forma que as proteínas são reunidas para forma a teia de aranha, ou as notas musicais são reunidas para formar uma melodia.
Da teoria à prática
Mas o que têm em comum uma teia de aranha e uma melodia?
Para descobrir isto, os pesquisadores fizeram uma comparação passo a passo que começou com os blocos fundamentais de cada um deles - um aminoácido e uma onda sonora - e foi até um segmento de fio de seda e uma canção simples.
A conclusão de David Spivak, Markus Buehler e Tristan Giesa parece surrealista.
Segundo eles, os padrões estruturais das proteínas estão diretamente relacionados com a leveza e a resistência da teia de aranha, da mesma forma que a "tensão sônica" das notas da canção está relacionada com a resposta emocional induzida no ouvinte.
Ao encontrar similaridades com exatidão matemática entre coisas tão diferentes, os pesquisadores demonstraram que sua metodologia pode ser usada para a comparação de descobertas científicas em áreas diferentes.
O trabalho também sugere que os engenheiros poderão ampliar seu conhecimento dos sistemas biológicos estudando a relação existente entre a forma e a função de cada elemento.
Finalmente, e de forma mais prática, o trabalho abre a perspectiva de que, de posse de uma necessidade - por exemplo, um material com propriedades específicas para atender a uma determinada função - os engenheiros possam sintetizá-lo repetindo padrões simples já encontrados na natureza.
Modificar o ambiente
A conexão entre a forma e a função de um material é estabelecida por um mecanismo chamado "log ontológico", ou olog.
Um olog é um meio abstrato de categorizar as propriedades gerais de um sistema - seja ele um material, um conceito matemático ou um fenômeno - revelando as relações inerentes entre sua estrutura e sua função.
"Há indícios crescentes de que padrões similares de estruturas materiais em nanoescala, tais como aglomerados de ligações de hidrogênio ou estruturas hierárquicas, governam o comportamento dos materiais no ambiente natural," afirma Buehler.
Segundo ele, o estudo permitiu então "compilar informações sobre o funcionamento dos materiais de forma matematicamente rigorosa e identificar os padrões que são universais para uma grande classe de materiais."
"Seu potencial para modificar o ambiente - no projeto de novos materiais, estruturas ou infra-estrutura - é imenso," conclui o pesquisador.

Mecânica - Motor rotativo não-magnético ultrapreciso

Motor não-magnético
Engenheiros dinamarqueses criaram um motor elétrico que gira sem usar o magnetismo e sem precisar de engrenagens.
O pequeno motor, de alto desempenho, deverá ter aplicações imediatas em todos os equipamentos onde é importante eliminar as interferências eletromagnéticas.
Isto é essencial em equipamentos médicos e hospitalares, como bombas de infusão, equipamentos de ressonância magnética e tomografia computadorizada, robôs cirurgiões e vários outros.
De linear para rotativo
O motor usa a tecnologia piezoelétrica, já explorada em alguns músculos artificiais, graças à capacidade de determinados materiais de se expandirem quando recebem uma corrente elétrica - o inverso também é verdadeiro, eles geram eletricidade quando recebem um tranco.
A grande inovação do novo motor foi transformar o movimento linear de fios piezoelétricos - que se esticam quando recebem energia - em um movimento rotativo, criando um motor rotativo não magnético.
Segundo os engenheiros da Universidade Técnica da Dinamarca, o motor tem uma rotação estável graças a um sistema de controle na transferência do movimento linear para movimento rotativo.
Como não exige engrenagens, o motor é simples e fácil de integrar em outros equipamentos.
Exames e robôs cirurgiões
O Dr. Michael Andersen destaca que o novo motor não-magnético permitirá a construção de equipamentos de tomografia e ressonância à prova de interferências eletromagnéticas, possibilitando a instalação e a operação conjunta de vários desses equipamentos.
Já o pesquisador Mogens Arentoft ressalta a importância dos novos motores para o desenvolvimento de uma nova geração de robôs cirurgiões: "Há muitos sistemas onde esta tecnologia significará novas aplicações. Seu uso na tecnologia robótica será automático."
Segundo o pesquisador, "a rotação do motor pode ser controlada tão precisamente que seu uso em robôs para cirurgias, biópsias e outros procedimentos será natural."

Materiais Avançados - Brasileiros buscam novas técnicas para produzir diamantes

Deposição de vapor químico
Evaldo José Corat, pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), está chefiando um projeto que envolve áreas diferentes, mas com um ponto em comum: são materiais de carbono.
Esses materiais são os diamantes sintéticos, os nanotubos de carbono e os chamados DLC (diamond-like-carbon, ou diamantes tipo carbono).
E todos são produzidos por meio de técnicas de deposição química a partir da fase de vapor.
Trata-se de um processo conhecido internacionalmente pela sigla CVD, de Chemical Vapor Deposition.
O processo envolve a ativação de um gás, o que pode ser feito ao se alterar a temperatura, fazer um plasma ou, no caso de diamante, pelo uso de filamento aquecido.
A partir de reação desse gás reativo é feita a deposição de materiais sobre superfícies, processo conhecido como "crescimento" e usado para produzir o diamante CVD (sigla que o distingue do diamante usado para as jóias), o DLC (diamond-like carbon) e os nanotubos de carbono.
Diamantes CVD
O CVD é conhecido dos pesquisadores desde os anos 1950.
No caso dos estudos do Inpe, ele é crescido a partir de uma mistura de gases que contém uma pequena concentração de metano.
A mistura é colocada em reatores de filamento quente - o equipamento usado para a pesquisa usa filamentos de tungstênio -, com temperaturas acima de 2.300 ºC. A partir da ativação desse gás, é feito o depósito desse diamante em um substrato, formando o filme de diamante.
Apesar de a descrição ser simples, produzir diamante em laboratório requer tempo. "A taxa de crescimento é de 2 a 4 micrômetros por hora. Podemos crescer diamantes bem finos até relativamente espessos", disse Corat.
Em um projeto desenvolvido anteriormente, envolvendo o uso de diamante CVD em brocas de perfuração de solo, os pesquisadores cresceram diamantes com 2 milímetros de diâmetro, em processo que levou mais de um mês.
Aplicações dos diamantes sintéticos
O diamante é conhecido por ser o material mais duro existente na natureza e os exemplares produzidos em laboratórios mantêm essa característica.

• Cientistas fabricaram diamantes artificiais mais duros do que diamantes naturais

Eles também são excelentes condutores térmicos e transparentes na faixa do espectro que vai do raio X até o infravermelho longínquo. Essas características podem ser exploradas na proteção de superfícies de equipamentos espaciais, em dispositivos microeletrônicos, em ferramentas de corte, como camada antiatrito em motores automotivos e aeronáuticos, para proteção de superfícies para ambientes agressivos e no processamento de vidros e materiais cerâmicos.
O diamante CVD também pode ser usado nas áreas médico-odontológica, como material para brocas rotativas usadas por dentistas, ou em aparelhos de ultrassom, em dispositivos para implantes e como eletrodos para sistemas de tratamento de efluentes e de água.
Corat e os pesquisadores a ele associados enfrentam o desafio de ampliar o crescimento de tubos de diamante CVD sobre fios finos de tungstênio.
"Estamos fazendo o escalonamento da produção para obter volumes relativamente grandes. Queremos obter ferramentas abrasivas, incluindo brocas de alta durabilidade para perfuração de rochas, com perspectivas de aplicação na perfuração de poços de petróleo. O desafio é tornar a produção economicamente viável", explicou.
O desenvolvimento de interfaces para deposição de diamante CVD sobre aços e materiais de ferramenta é outro importante objetivo do projeto. Os estudos identificaram que a interface de carboneto de vanádio e de boretos de ferro, obtidos por processo de termodifusão (difusão produzida por calor), tem capacidade de promover o crescimento de diamante de alta qualidade. Outra aplicação em estudo é a do diamante como eletrodo para eletroquímica, a ser usado, por exemplo, em tratamento de água.
O grupo coordenado por Corat também está pesquisando o processo de crescimento do nanodiamante, com potencial uso em um novo conceito de células solares que convertem calor diretamente em eletricidade e promete energia solar a custos menores que com as células de silício. Essa é uma linha de pesquisa básica do grupo coordenado pelo Inpe, que envolve o estudo de cálculos do processo e a identificação do material, procurando entender como e por que o nanodiamante cresce.
Nanotubos de carbono
Os pesquisadores estão estudando também o crescimento de nanotubos de carbono de forma alinhada sobre a superfície - geralmente, os nanotubos são apresentados na forma de pó.
A principal aplicação é em compósitos estruturais, ou seja, fazer o depósito de nanotubos alinhados sobre fibra de carbono.
"Estamos fazendo os estudos para o escalonamento desse processo, ainda na escala do laboratório e para uso próprio", explicou Corat. Os pesquisadores querem fazer o processo de forma mais rápida e ágil, obtendo amostras maiores de compósito para avançar suas pesquisas.
Outra área de trabalho é o desenvolvimento de técnicas para dar características de hidrofobicidade (capacidade de uma superfície repelir a água) e hidrofilicidade (afinidade de uma superfície com a água) a superfícies de nanotubos alinhados.
Com a técnica de plasma de oxigênio, os pesquisadores transformam a superfície de nanotubos alinhados em material super-hidrofílico; e com o tratamento a laser, que evapora parte dos nanotubos, tornam a superfície super-hidrofóbica.
Uma aplicação possível é a filtragem de água e óleo, ou seja, pode ser usado em filtros para plataformas de petróleo.
Mas a pesquisa que Corat destaca com mais ênfase envolvendo os nanotubos de carbono é a que investigou a interação dos nanotubos alinhados com células.
"Crescemos células e hidroxiapatita em nanotubos, com melhoria do processo de crescimento celular. É uma linha que temos intenção de continuar investindo", disse. A hidroxiapatita é um mineral importante para ossos e dentes, por exemplo.
Janela de luz
Outro subprojeto do grupo envolve parceria com o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCT) e localizado em Campinas (SP).
Os pesquisadores estudam o uso do diamante CVD em janelas de raio X, foco de alta energia. As janelas são uma interface entre o meio ambiente e o ambiente interno do anel, onde corre a linha de luz.
"São poucos os materiais que podem ser usados como janela. Geralmente usam berílio, um material caro e perigoso. Estamos em processo de estudo para substituição dessas janelas pelas de diamante", explicou Corat.
Diamante amorfo
O outro material que está sendo pesquisado é o DLC. Apesar de serem materiais formados por carbono, o diamante e o DLC são muito diferentes. O primeiro tem a estrutura cristalina e o outro é amorfo, e, por isso, não é considerado propriamente um diamante.
O DLC surgiu de uma tecnologia derivada do processo de tentativa de crescimento de diamantes em laboratório. Em algumas circunstâncias nesse processo foram obtidos materiais com características semelhantes às do diamante, mas que não tinham as estruturas cristalinas que o caracterizam.
"O DLC tem aplicabilidade industrial muito maior do que o diamante porque podemos fazer sua deposição em temperaturas mais baixas, praticamente em temperatura ambiente, e sobre materiais convencionais, como aço, alumínio, latão, plástico e vidro, que são mais importantes para a indústria.
Isso é algo que não conseguimos fazer com diamantes, que precisam de temperaturas muito altas, em torno de 800 ºC, e não podem ser depositados sobre qualquer tipo de material", acrescenta.
Apesar de ser muito duro, o DLC tem 30% a 40% da dureza do diamante, seu coeficiente de atrito é extremamente baixo. "Graças a essa característica, usamos o DLC no Inpe como lubrificantes sólidos, utilizados em satélites", contou Corat.
Até pouco tempo atrás, o lubrificante era importado. "Hoje, temos uma empresa nacional, a Fibraforte, que desenvolveu conosco o processo de deposição de DLC sobre as partes móveis do satélite, o que permitiu substituir a importação", disse.
Os esforços da equipe do projeto estão centrados também no estudo da adesão do DLC em aço e titânio. No caso do primeiro material, o interesse é desenvolver uma tecnologia que possa ser transferida para a indústria.
No caso do titânio, são para aplicações de interesse do Inpe, necessárias para o funcionamento de satélites. Em um dos estudos, os pesquisadores introduziram nanopartículas de diamante no DLC, melhorando propriedades desse material, como o coeficiente de atrito e resistência ao desgaste.

Meio ambiente - Pneus velhos viram proteção anti-ruído para estradas

Painéis de pneus
Pesquisadores espanhóis desenvolveram uma técnica de reprocessamento que permite construir barreiras anti-ruído para estradas usando pneus velhos.
Quem roda pelas estradas que passam próximo aos grandes centros urbanos observa enormes muros de concreto, ao lado da estrada ou entre as pistas.
Essas construções servem tanto para minimizar o ruído da estrada que chega às áreas residenciais, quanto para isolar as pistas.
Os engenheiros desenvolveram uma técnica que usa o material dos pneus, com um gasto mínimo de energia, para a confecção de painéis.
Estes painéis podem ser montados como se fossem segmentos de um muro pré-moldado.
Barreira acústica eficiente
Depois de resolver os problemas estruturais, a boa surpresa veio quando os pesquisadores verificaram que o material poroso dos pneus velhos produz uma barreira acústica mais eficiente.
Além de uma maior absorção dos ruídos, as barreiras feitas com pneus reciclados são mais leves, minimizando os custos de engenharia durante a construção.
Embora o objetivo primário seja a construção de proteções acústicas para rodovias, o material poderá ser usado em outras aplicações similares.
Mercado
O projeto é parte de um esforço de pesquisa e desenvolvimento, financiado pela União Europeia, para dar novas destinações aos pneus reciclados.
O projeto, chamado EKOPAN, pretende agora preencher o hiato existente entre a demonstração de que os painéis de isolamento acústico funcionam e a sua chegada ao mercado.
Para isso, os engenheiros do Instituto Tecnalia estão testando a conversão dos pneus velhos em painéis acústicos em escala industrial, para que a solução possa chegar às estradas.

Nanotecnologia - Nanocarro elétrico é um autêntico 4x4

Qualquer terreno molecular
Pesquisadores alemães e franceses construíram mais um nanocarro.
A novidade é que, desta vez, eles parecem ter embarcado na tendência dos "macrocarros", e criaram um nanocarro elétrico.
Como igualmente acontece nos veículos elétricos mais modernos, o nanocarro elétrico tem um motor em cada roda.
Na verdade, cada roda é ela mesma um motor - ou seja, o nanocarro elétrico é um autêntico 4x4.
Sem marcha-a-ré
Segundo os cientistas, o nanocarro elétrico anda "mais ou menos em linha reta" e ainda não possui marcha-a-ré.
A grande dificuldade é que cada uma das moléculas-motores gira apenas meia volta quando recebe sua carga de elétrons.
E a energia deve ser suprida pela ponta de um microscópio eletrônico de varredura.
Pode-se então imaginar a dificuldade para alimentar os quatro motores ao mesmo tempo, o que explica porque o carro molecular anda em ziguezague.

A grande dificuldade é que cada uma das moléculas-motores gira apenas meia volta quando recebe sua carga de elétrons. [Imagem: Kudernac et al./Nature]

Nanocarro elétrico
O nanocarro - um conjunto de complexas moléculas orgânicas - é "montado" sobre uma superfície de cobre, por um processo de sublimação.
Para fazê-lo andar é necessário aplicar uma tensão de 500 mV sobre cada motor, usando a finíssima ponta de um microscópio eletrônico.
Isto faz com que os elétrons tunelem através da molécula, induzindo uma alteração estrutural reversível.
Essa alteração começa com uma isomerização cis-trans na ligação dupla de cada roda - em uma posição extremamente desfavorável em termos espaciais, na qual os grandes grupos laterais disputam espaço para se colocar.
Como resultado, os dois grupos laterais giram um em relação ao outro, retornando à sua posição energeticamente mais favorável.
Pronto, a roda deu meia volta.
Agora é só sincronizar a aplicação da tensão nas quatro rodas e repetir seguidamente o processo.
Os cientistas conseguiram fazer com que seu nanocarro elétrico andasse por uma distância de seis nanômetros.
Recentemente, uma outra equipe holandesa criou o primeiro motor molecular totalmente elétrico, bem mais eficiente, mas que não seria adequado para movimentar um nanocarro.

Robótica - Jipe-robô Curiosidade pronto para partir rumo a Marte

Disco voador terrestre
Alimentado por plutônio, do tamanho de um SUV, o robô Curiosidade está pronto para procurar sinais de vida em Marte.
E, ao chegar lá, ele não fará por menos: descerá usando um inédito guindaste espacial, encarregado de colocá-lo mais ou menos suavemente no solo.
Como é muito mais pesado do que o Spirit e o Opportunity, o novo jipe-robô, oficialmente chamado de Laboratório Científico de Marte - MSL (Mars Science Laboratory) - não poderá usar os colchões de ar saltitantes usados anteriormente.
Qualquer marciano que o avistasse chegando ao planeta reconheceria imediatamente o primeiro disco voador terrestre: ao chegar ao planeta, o jipe-robô estará envolvido em um escudo de calor com um desenho caprichosamente lembrando um disco voador.
Guindaste celeste
Já bem mais lento, na atmosfera, a cerca de 10 quilômetros de altitude, as duas metades do disco serão ejetadas e os pára-quedas se abrirão.
Mais um pouco de descida e os pára-quedas serão cortados automaticamente, entrando então em ação o "guindaste celeste" (Sky Crane), que acionará seus retrofoguetes, reduzindo a velocidade da sonda a meros 3 quilômetros por hora.
Mais uma etapa e, a cerca de 20 metros de altitude, o conjunto finalmente se estabilizará em velocidade zero, quando o jipe-robô Curiosidade começará a ser descido suavemente por cabos de aço, até tocar o solo.
Quando o guindaste celeste sentir que o robô está firme no solo, os cabos serão cortados, e a estrutura acionará seus foguetes para se distanciar do robô o máximo possível, caindo no solo quando seu combustível acabar.
Todo este complexo mecanismo funcionando como planejado, começará uma nova etapa na busca por sinais de vida em Marte, presente ou passada.
E a NASA terá testado um novo sistema de aterragem que poderá ser usado em missões ainda maiores e, sobretudo, para a coleta de amostras em outros planetas, luas e asteroides.

Por ser alimentado por energia atômica, o robô Curiosidade terá muito maior autonomia e liberdade de movimentos do que os robôs marcianos anteriores. [Imagem: NASA]

Robô atômico
Por ser alimentado por energia atômica, o robô Curiosidade terá muito maior autonomia e liberdade de movimentos do que os robôs marcianos anteriores.
Ele poderá explorar Marte 24 horas por dia, sem precisar diminuir o ritmo durante o inverno, que afeta a geração de energia pelos painéis solares dos outros robôs.
O trabalho começará pela cratera Gale, o local de pouso do Curiosidade.
A cratera Gale tem 154 km de diâmetro e uma característica inusitada: uma montanha, com quase 5,5 km de altitude, localizada quase no seu centro.
Essa montanha é formada por um material estratificado, semelhante às rochas sedimentares da Terra, provavelmente gerado por uma longa sequência de deposições geológicas.
A parte da cratera onde o Curiosidade irá pousar tem uma formação parecida com o leito seco de um rio, mostrando materiais com características de terem sido depositados por água corrente.
As camadas na base da montanha contêm argilas e sulfatos, dois materiais que se formam na presença de água.
Braço robótico e canhão a laser
O enorme jipe-robô também será o primeiro a portar um canhão a laser - não para destruir marcianos perigosos, mas para "fritar" as rochas, enquanto diversos outros instrumentos analisam a fumaça para descobrir do que elas são constituídas.
O canhão a laser do robô marciano é capaz de vaporizar rochas a uma distância de até 7 metros, evitando deslocamentos necessários e diminuindo o risco do atolamento que vitimou o robô Spirit.
Os cientistas já não têm dúvidas de que Marte teve água corrente durante sua história.
Agora eles querem responder perguntas mais específicas e mais detalhadas sobre a água marciana, incluindo quando, por quanto tempo, e até qual era o pH dessa água.
Seu braço robótico maior e mais forte também irá além da raspagem feita nas rochas pelos seus antecessores: ele será capaz de coletar amostras de até cinco centímetros de profundidade e trazê-las para o seu interior, onde as amostras serão estudadas em detalhes.
Se o lançamento for feito, como previsto, neste sábado, dia 26 de Novembro, o Curiosidade chegará em Marte em Dezembro de 2012. A janela para o lançamento vai até 18 de Dezembro.
A missão inicial do jipe-robô durará um ano marciano, ou 23 meses terrestres, mas sua "usina atômica" tem potência para alimentá-lo por muito mais tempo.

Eletrônica - Grafeno biocompatível lê sinais de células vivas

Elo bio-eletrônico
Pesquisadores alemães construíram um sensor de grafeno que não apenas é compatível com células biológicas, como também é capaz de registrar os sinais elétricos que essas células vivas geram em tempo real.
As interfaces neurais e o controle de equipamentos robotizados com o pensamento têm exigido formas menos invasivas e mais precisas de leitura dos sinais gerados pelos neurônios.
Este novo sensor pode ser o elo que faltava entre a eletrônica e o comando de equipamentos eletrônicos, segundo José Antonio Garrido e seus colegas da Universidade Técnica de Munique, na Alemanha.
Transístor acionado por líquidos
Os pesquisadores criaram um tipo de transístor de efeito de campo (FET) de grafeno que é acionado por variações no ambiente aquoso ao seu redor.
"O mecanismo de sensoriamento desse componente é muito simples: variações químicas e elétricas no ambiente, nas proximidades da base do transístor, são convertidas em variações na corrente que flui através do transístor," explica Garrido.
Sobre um conjunto de 16 desses transistores acionados por líquidos, os pesquisadores cultivaram uma camada de células do músculo cardíaco.

Esta é uma combinação de imagens ópticas e por fluorescência, mostrando uma camada de células biológicas cobrindo o conjunto de transistores de grafeno. [Imagem: TU Muenchen]

Os transistores não apenas detectaram os potenciais de ação - os disparos elétricos - das células, como também demonstraram que esses sinais podem ser gravados com grande resolução espacial e temporal.
Por exemplo, uma série de disparos das células, com intervalos de alguns milissegundos, movem-se ao longo do circuito de transistores exatamente da mesma forma como eles se propagam ao longo da camada de células.
Isto foi aferido adicionando o hormônio do estresse norepinefrina à camada de células e registrando o aumento na velocidade dos disparos.
Bioeletrônica
O nascente campo da bioeletrônica  já envolve pesquisas para a conexão de equipamentos diretamente ao cérebro, aos nervos de pessoas paralisadas, além de implantes para os olhos e ouvidos.
Mas há um gargalo crucial na criação de interfaces entre o biológico e o eletrônico: a não-aceitação dos rígidos componentes eletrônicos pelo organismo, a deterioração dos componentes pelo ambiente "molhado" do corpo e a grande geração de ruído, que impede a captação e a injeção de sinais de boa qualidade.
O grafeno é um material promissor para a bioeletrônica para ele é flexível, quimicamente estável e biologicamente inerte. E os "transistores líquidos" de grafeno apresentaram uma relação sinal/ruído equivalente à dos melhores "transistores secos" tradicionais.

Energia - Gerador de silício transforma calor de processadores em eletricidade

Efeito termoelétrico com silício
A busca por soluções para o elevado calor dissipado pelos processadores está produzindo resultados cada vez criativos.
Apenas nos últimos dias, foi apresentada uma técnica que usa "metal líquido" para alimentar e retirar calor dos chips e outra capaz de usar o calor dos processadores para produzir frio.
Agora, pesquisadores de Cingapura usaram o calor dissipado por um processador para gerar eletricidade, que pode ser usada para "auto-alimentar" o próprio circuito.
O minúsculo gerador de estado sólido usa nanofios de silício para coletar o calor e produzir eletricidade por meio do efeito termoelétrico.
A ideia não é nova, mas até agora ninguém havia tido sucesso porque os materiais termoelétricos não são compatíveis com a tecnologia CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductors), usada para fabricar os processadores.
Nanofios de silício
Frente a essa dificuldade, Navab Singh e seus colegas da Universidade de Cingapura voltaram sua atenção para o próprio silício, que até agora não havia dado sinais promissores quanto aos seus dotes termoelétricos.
Singh e seus colegas descobriram que, enquanto o silício bruto não é bom para a tarefa, tudo muda quando ele é transformado em nanofios.
"Nanofios de silício têm propriedades termoelétricas muito melhores do que seu material-pai porque eles têm uma condutividade termal muito mais baixa," explicou ele.
Os pesquisadores construíram seu gerador termoelétrico conectando duas placas de metal com "pernas" feitas alternadamente de aglomerados de nanofios de silício de tipo negativo (no qual elétrons em excesso transportam as cargas), e aglomerados de nanofios de silício de tipo positivo (no qual as cargas são representadas pelas lacunas, ou ausências de elétrons).
Energia do corpo humano
Segundo os pesquisadores, o gerador termoelétrico poderá ser usado para "auto-alimentar" seções dos circuitos eletrônicos.
"Mais do que isso, eles poderão ser usados para gerar energia e recarregar as baterias em sistemas com maior fluxo de calor, como automóveis, lasers semicondutores e fotodetectores," sugere Singh.
Singh acredita que os geradores termoelétricos também poderão ser usados para alimentar implantes médicos no corpo humano.
"Eles poderão ser construídos na dimensão adequada e, como não têm partes móveis, serão seguros e vão durar por toda a vida do paciente. A energia poderia ser extraída usando o gradiente de temperatura entre o corpo e o ambiente," propõe o pesquisador.
E, claro, poderão ser usados como uma forma eficiente e de baixo custo para resfriar as áreas mais quentes dos processadores.

Informática - Pesquisadores quebram criptografia dos discos Blu-ray

HDCP quebrado
Pesquisadores alemães quebraram a criptografia HDCP da Intel, usada para proteção de filmes em DVD e Blu-ray contra cópias piratas.
O protocolo HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) é usado em praticamente todos os equipamentos com entrada HDMI ou DVI, como os computadores ou as TVs de tela plana.
Ele é usado para passar o conteúdo digital de uma mídia protegida contra cópia, como um disco Blu-ray, para a tela, usando um canal criptografado.
Hardware simples e barato
Em 2010, uma chave HDCP chegou a ser divulgada na internet, mas a Intel afirmou que a proteção continuava firme, uma vez que, para usar aquela chave, seria necessário que alguém construísse um hardware específico que seria caro e complexo.
O Dr. Tim Guneysu e Benno Lomb, da Universidade de Ruhr, não acharam a coisa assim tão complicada.
Eles usaram uma placa FPGA (Field-Programmable Gate Array) comprada no comércio a um custo de R$500,00 para empreender um ataque do tipo "homem no meio", ou intermediário (man-in-the-middle attack).
"Nós desenvolvemos uma solução de hardware independente, baseado em uma placa FPGA barata. Nós conseguimos capturar a linha de dados HDCP criptografada, decifrá-la e então enviamos o conteúdo digital para uma tela não-protegida por meio de um receptor compatível com HDMI 1.3," explica o pesquisador.
Trabalho de estudante
O aparato de hardware inclui uma placa ATLYS, fabricada pela Digilent, e uma placa FPGA Spartan-6 da Xilinx, que recebeu as interfaces HDMI e uma porta serial RS232 para comunicação.
"O fato de que alcançamos nosso objetivo em uma tese de mestrado, e usando materiais que custam aproximadamente 200 euros, definitivamente não depõe a favor da segurança do atual sistema HDCP," concluiu Guneysu, que ressaltou que a intenção da pesquisa não foi incentivar a pirataria, mas avaliar a segurança do sistema.
Na prática, o trabalho não tem nenhum efeito sobre a pirataria, uma vez que os infratores geralmente copiam o disco inteiro, com criptografia e tudo, não precisando ter tanto trabalho.
A Intel respondeu que acredita que "esta tecnologia continuará sendo efetiva". Contudo, em vez de apontar uma solução técnica, a empresa apelou para a lei, mais especificamente para o Digital Millennium Copyright Act.

Cerâmica armazena luz para criar iluminação secreta

Luz invisível
Cientistas criaram um novo material capaz de criar áreas inteiras de "iluminação secreta".
O material emite luz na faixa do infravermelho próximo, a faixa do espectro eletromagnético que é vista através dos óculos de visão noturna.
A grande novidade é que o material não consome energia: basta expô-lo à luz do Sol por um minuto para que ele emita a luz infravermelha continuamente, por até 360 horas.
Depois de algumas horas de Sol, o ambiente fica "iluminado" sem que os "visitantes indesejados" percebam - já os vigilantes estarão vendo tudo se estiverem usando os óculos adequados.
Labirinto químico
Materiais que emitem luz visível depois de serem expostos ao Sol já são bastante comuns, usados, por exemplo, em sinalizadores noturnos, nas estradas ou em placas de emergência.
Mas até agora os cientistas não tinham tido sucesso em fazer o mesmo com a luz infravermelha.
O que mais impressiona é o rendimento do novo material: 360 horas de luz infravermelha por apenas 1 minuto de luz, seja do Sol, seja de uma lâmpada fluorescente - ainda que haja uma diminuição sensível do brilho ao longo do tempo.
O segredo está em um "labirinto químico" que aprisiona os fótons, e somente os libera lentamente.
Armazenamento de luz
O ponto de partida são íons de cromo trivalente, um material sabidamente emissor de luz no infravermelho próximo.
Quando exposto à luz, seus elétrons no estado fundamental rapidamente passam a um estado de mais alta energia. Conforme retornam, a energia capturada inicialmente é liberada na forma de fótons infravermelhos.
Essa re-emissão dura muito pouco, na faixa dos milissegundos.
A inovação de Zhengwei Pan e seus colegas da Universidade da Geórgia, nos Estados Unidos, consistiu em criar uma cerâmica de zinco e galogermanato para acomodar os íons de cromo trivalente.
A estrutura química dessa cerâmica cria um labirinto de "armadilhas" que capturam a energia liberada pelo cromo e a retém por longos períodos, liberando pouco a pouco, em um período que vai de uma a duas semanas.
Câncer e células solares
O novo material terá utilidades mais nobres do que a vigilância: por exemplo na fabricação de células solares e no combate ao câncer.
Como a chave para o funcionamento da estrutura é de natureza química, e não física, ela pode ser fabricada na forma de nanopartículas que se liguem a células cancerosas, que poderão ser identificadas por exames de imageamento comum.
Além disso, "este material tem uma capacidade extraordinária para capturar e armazenar energia, o que significa que ele é um bom candidato para fazer células solares significativamente mais eficientes," disse o Dr. Pan.

Resíduo siderúrgico é transformado em pigmento para tintas

Do aço para as tintas
Pesquisadores brasileiros desenvolveram uma tecnologia  que transforma resíduos produzidos pela indústria siderúrgica, durante a fabricação do aço, em pigmentos de tintas para prédios e residências.
Os pigmentos foram obtidos por um processo de tratamento químico chamado hidrometalúrgico, que não utiliza energia elétrica.
E ainda há outros benefícios potenciais: o processo hidrometalúrgico gera um cloreto de amônia que poderá ser utilizado na composição de fertilizantes.
A tecnologia foi desenvolvida por um grupo da Escola de Engenharia de Lorena (EEL) da USP, Unesp e Companhia Siderúrgica Nacional (CSN).
Granalha de ferro
O professor Fernando Vernilli, coordenador do grupo, explica que os pigmentos são obtidos a partir do processo de limpeza das chapas de aço produzidas na CSN.
"Durante a laminação a quente, para se obter as chapas de aço, o material fica recoberto de óxidos de ferro. Após a laminação, as chapas são submetidas a uma solução aquosa à base de ácido clorídrico para, posteriormente, receberem uma camada de zinco", descreve o pesquisador.
O processo de limpeza é feito em tanques de decapagem. Depois do uso, o restante da solução aquosa é reutilizado mais vezes, até que tenha de ser submetido a um processo de recuperação.
"Quando esta solução torna-se saturada e impossibilitada de reuso, a planta de recuperação de ácido da CSN não possui capacidade para recuperar todo o volume de resíduo gerado, sendo obrigado por questões ambientais a enviar o resíduo à sua unidade localizada no estado do Paraná", conta Vernilli, lembrando que a sede da CSN fica em Volta Redonda, no estado do Rio de Janeiro.
O que resulta deste material após processamento, é a chamada "granalha de ferro", usada em jateamento para limpeza de materiais e como contrapeso em estruturas civis, como pontes e viadutos. "O que chamamos granalha de ferro é semelhante a uma areia grossa", descreve Vernilli. Ele conta que a "granalha" de ferro é comercializada por um preço em torno de R$ 0,20 o quilo (kg).
Pigmentos
Foram obtidos pigmentos das três cores exigidas pelo mercado: amarelo, vermelho e preto.
"Qualquer outra cor entre estas três também pode ser obtida," garante Vernilli. Ele informa que os pigmentos são comercializados no mercado a R$3,00 por quilo (kg) o vermelho; R$ 6,00/kg o amarelo, e entre R$ 3,00/kg e R$6,00/kg, o de cor preta.
O pesquisador afirma que a CSN já está em busca de indústrias que estejam interessadas em investir numa parceria para a produção dos pigmentos.
"Certamente poderão ser oferecidas ao mercado opções mais baratas de pigmentos. Além disso, representará uma economia à própria CSN, já que o resíduo excedente não precisará mais ser transportado ao Paraná", avalia.

Confirmado planeta extrassolar na zona habitável

Terra 2.0
Astrônomos da NASA confirmaram a existência de um exoplaneta com características similares à da Terra, em uma "zona habitável", girando em torno de uma estrela ainda desconhecida.
O Kepler 22-b tem 2,4 vezes o tamanho da Terra e está situado a 600 anos-luz de distância.
A temperatura média da superfície do planeta extrassolar foi calculada pelos cientistas em 22º C.
Ainda não se sabe a composição do Kepler 22-b, se ele é feito de rochas, gás ou líquido.
Apesar disso, o exoplaneta já está sendo chamado de "Terra 2.0" pelos cientistas da NASA.
Durante a coletiva de imprensa, a astrônoma Natalie Batalha disse que os cientistas ainda investigam a possibilidade de existência de mais 1.094 planetas, alguns deles em zonas "habitáveis".

• Encontrados dois planetas na mesma órbita

Localização de planetas
A descoberta do novo planeta foi feita a partir das imagens do telescópio espacial Kepler, projetado para observar uma faixa fixa do céu que compreende até 150 mil estrelas.
O telescópio é sensível o suficiente para ver quando um planeta passa na frente da estrela em torno da qual ele gira, escurecendo parte da luz da estrela.
As sombras são então investigadas a partir da imagem de outros telescópios, até se confirmar se trata-se ou não de novos planetas.
O Kepler 22-b foi um dos 54 casos apontados pela NASA em fevereiro e o primeiro a ser formalmente identificado como um planeta.
Outros planetas habitáveis podem ser anunciados no futuro, já que há outros locais com características potencialmente similares à da Terra.
Vida extraterrestre
A distância que separa o Kleper 22-b da estrela ao redor da qual ele gira é 15% menor que aquela entre a Terra e o Sol.
Apesar de estar mais próximo da estrela, esta emite cerca de 25% menos luz em comparação ao Sol, o que permite ao Kleper 22-b manter sua temperatura em um patamar compatível com existência de água líquida, ainda não confirmada.
O Kepler 22-b tem um raio 2,4 vezes maior que o da terra.
Uma outra equipe de cientistas do SETI (busca por inteligência artificial, na sigla em inglês) agora procura indícios de vida no planeta, como confirmou o diretor do instituto, Jill Tarter.

Fábricas moleculares ganham ferro de soldar nanotecnológico

Nanolitografia

Cientistas dos Laboratórios Berkeley, nos Estados Unidos, criaram uma nova técnica que permite a fabricação de estruturas com dimensões de até 20 nanômetros.
Segundo eles, a técnica pode se tornar uma alternativa mais barata e mais rápida para a construção de circuitos elétricos e eletrônicos e sensores químicos, ou para estudar como fármacos se ligam a proteínas e vírus.
A técnica, batizada de "nanolitografia bico de pena termal" lembra um pouco as velhas canetas-tinteiro, uma vez que os materiais são aplicados como se fossem uma tinta.
A nanolitografia bico de pena já existia, mas agora os cientistas a estenderam a materiais sólidos, o que permitirá a criação de padrões com uma variedade muito maior de materiais.
Fábricas moleculares
O segredo está no "termal" acrescido ao nome da técnica, que foi possível graças à descoberta da influência da temperatura sobre a deposição do material.
Desta forma, a analogia com a caneta tinteiro não é mais muito precisa, uma vez que a ponta do microscópio passa a funcionar de forma mais parecida com um ferro de solda, usado para soldar componentes eletrônicos.
Como a ponta do microscópio, enquanto aplica a "tinta", também "sente" o material, o processo gera uma imagem em tempo real da estrutura que está sendo fabricada.
Esta é mais uma ferramenta disponível no conceito conhecido como "fábricas moleculares" - embora sejam técnicas não adequadas para uso industrial, elas são essenciais para o estudo de todas as áreas das nanociências e das nanotecnologias.
Ferro de soldar nanotecnológico
O "nano-ferro de soldar" foi construído aplicando um gradiente de átomos de um material condutor sobre a ponta de silício do microscópio eletrônico.
Como o número desses átomos decresce da base até a extremidade da ponta, essa extremidade se aquece quando a eletricidade flui através dela.
Esse nanoaquecedor aquece o material, fazendo-o fluir para a superfície, criando as estruturas desejadas.

Robô sobe pelas paredes imitando lagartixas

Robôs bioinspirados
Há muito tempo os engenheiros tentam construir um robô que imite a capacidade das lagartixas para escalar paredes e tetos.
Jeff Krahn e sua equipe da Universidade Simon Fraser, no Canadá, estão quase lá.
Este é o primeiro robô que consegue rodar naturalmente ao subir e descer por superfícies homogêneas, sejam metálicas, de plástico ou de vidro - ou mesmo paredes bem lisas.
Outras tentativas já usaram ímãs, ventosas, espinhas dorsais robóticas e até garras, mas nenhuma até agora teve sucesso em superfícies variadas.
Krahn e sua equipe se voltaram então para os materiais bioinspirados, que tentam imitar a adesão em escala microscópica usada pelas lagartixas, cujos pés possuem pequenas saliências que aderem à superfície pela força de Van der Waals.
Superando obstáculos
O Stickybot lembra muito mais uma lagartixa, mas o agora apresentado TBCP-II (Timeless Belt Climbing Platform) é mais rápido.
Com as microssaliências autoadesivas espalhadas por suas quatro esteiras (ou lagartas), o robô de 240 gramas move-se a uma velocidade de 3,4 centímetros por segundo.
Outra vantagem é que a sustentação gerada pelos dois conjuntos de esteiras é suficiente para permitir que o robô supere os cantos, passando de uma superfície horizontal para uma superfície vertical.
Ele ainda não consegue andar de cabeça para baixo, mas pode superar caixas ou outros obstáculos que encontrar pelo caminho, desde que sempre haja uma superfície com área suficiente para apoiar pelo menos um dos seus conjuntos de suas esteiras.

As minúsculas almofadas que recobrem as lagartas do robô - também conhecidas como adesivos fibrilares secos - têm o formato de pequenos cogumelos. [Imagem: MENRVA Research Group]

Pés em formato de cogumelo
As minúsculas almofadas que recobrem as lagartas do robô - também conhecidas como adesivos fibrilares secos - têm o formato de pequenos cogumelos, medindo 17 micrômetros de diâmetro por 10 micrômetros de altura.
Elas foram fabricadas com um polímero chamado PDMS (polidimetilsiloxano).
"Embora as forças de van der Waals sejam consideradas relativamente fracas, as saliências superficiais em formato de cogumelo garantem que a área de contato entre o robô e a superfície seja maximizada," disse Krahn.
O próximo passo da pesquisa é desenvolver uma estratégia para que robô consiga carregar sua própria fonte de energia e um "cérebro" capaz de permitir que ele navegue autonomamente.

USP instala laboratório para fabricação digital

Fábrica computadorizada
A Faculdade de Arquitetura e Urbanismo (FAU) da USP acaba de implantar o FAB LAB SP, um laboratório de fabricação digital vinculado à rede mundial Fabrication Laboratory.
A rede FAB LAB é liderada pelo Center for Bits and Atoms, do MIT (Massachusetts Institute of Technology), nos Estados Unidos.
A produção é realizada por máquinas com Controle Numérico Computadorizado (CNC), que permitem o controle simultâneo de vários eixos, tornando-se uma interface entre o projeto virtual em computador e a sua confecção real.
Inicialmente o laboratório será utilizado pelos alunos de pós-graduação em Arquitetura, e deverá ser aberto à comunidade no segundo semestre.
Revolução dos meios de produção
Em termos práticos, o arquiteto conceitua uma peça de mobília, por exemplo, e uma vez programada com as especificações do projeto, a máquina materializa suas partes, sem que haja necessidade de se operar a máquina manualmente diversas vezes.
Com o crescimento do uso da impressão 3D de objetos, uma das alternativas da fabricação digital, será possível produzir, com a mesma rapidez e custo, não apenas artigos únicos ou protótipos, mas também milhares de peças idênticas.
"Estamos só no começo", destaca o professor Paulo Fonseca de Campos, coordenador do projeto. Para ele, a fabricação digital tem potencial para revolucionar os meios de produção. Mas, para isso, é necessário ir além da aquisição de novos equipamentos.
"Não estamos anunciando aqui novas tecnologias por si só," ressalta. "A vinda das máquinas que compõem o FAB LAB é muito importante, mas não podemos jamais perder de vista o caráter colaborativo da rede FAB LAB e o nosso compromisso em levar essa tecnologia à sociedade", destaca.
Cooperatividade
"A tecnologia da fabricação digital não é a grande novidade, mas sim a cooperatividade", reenfatiza Fonseca.
A rede FAB LAB conjuga mais de 80 pequenos centros de pesquisa e produção que utilizam máquinas com tecnologia CNC para criar objetos, produzir outras máquinas e fazer experimentos.
"A relação entre as FAB LABs é horizontal e em rede, para que o conhecimento transite de todas as formas. Queremos gerar tecnologias que possam coadjuvar processos sociais importantes, no sentido de trabalhar com comunidades que possam assimilar esse conhecimento e convertê-los em uma oportunidade de melhorar a sua qualidade de vida", sintetiza o professor.
A intenção é que os alunos de pós-graduação não apenas aprendam a usar o laboratório, mas sejam multiplicadores dessas novas ferramentas.
O laboratório estará aberto à comunidade em meados de 2012, para que esta possa trocar conhecimento com o meio acadêmico e assim se beneficiar com produtos feitos no laboratório. Fonseca ressalta que essa ponte, a extensão, "é tão importante quanto a pesquisa e o ensino".
"Um exemplo de local que poderia se beneficiar dos recursos do laboratório é a Oficina Ortopédica da Faculdade de Medicina, que produz órteses, próteses e outros equipamentos," completa.