Energia - Revolução solar: astrônomo promete usina solar de 1 GW

Usina fotovoltaica
Seus criadores a chamam de "revolução solar".
Segundo eles, sua tecnologia é a primeira com capacidade para viabilizar usinas de geração de energia solar fotovoltaica na faixa dos gigawatts.
A maioria dos projetos atuais de fazendas solares de grande porte é do tipo termossolar, que aproveita o calor do Sol para aquecer líquidos e gerar vapor. Este vapor gira turbinas que produzem eletricidade.
O tipo mais tradicional, mas mais caro, é baseado em células solares, ou painéis fotovoltaicos, que usam a luz do Sol para gerar eletricidade diretamente.
A proposta da empresa emergente Rehnu é otimizar esse sistema mais tradicional, gerando mais energia e, desta forma, baixando seu custo.

Cada módulo consiste de um refletor parabólico com 3,1 metros quadrados, e um equipamento compacto, chamado Unidade de Conversão de Energia. [Imagem: Rehnu]

Espelho de telescópio
Foram colocadas juntas várias tecnologias, todas já bem-conhecidas, mas com melhoramentos individuais que produziram um resultado final muito superior ao obtido em outras plantas-piloto ou plantas de demonstração.
Um módulo Rehnu de geração fotovoltaica consiste de um refletor parabólico com 3,1 metros quadrados, e um equipamento compacto, chamado Unidade de Conversão de Energia, instalado no ponto focal do refletor.
A primeira inovação está no próprio refletor, desenvolvido pelo astrônomo Roger Angel, um dos criadores da empresa, para funcionar como espelho de telescópios.
O Very Large Telescope do ESO, por exemplo, instalado no Chile, usa quatro espelhos construídos com a técnica desenvolvida pelo Dr. Angel, cada um com 8,2 metros de diâmetro.

A unidade de geração de energia possui um sistema de refrigeração ativa com radiadores, para lidar com o intenso calor. [Imagem: REhnu]

Células solares de tripla junção
A segunda inovação está no uso de células solares de tripla junção, um tipo de célula solar de altíssima eficiência, detendo todos os recordes de rendimento com larga margem em relação às tecnologias competidoras.

• Célula solar de silício atinge 36.9% de eficiência real

O problema é que essas células solares multicamadas são caras, sendo ainda economicamente inviável construir painéis solares comuns com elas.
Esse problema parece ter sido resolvido com a adoção da terceira inovação do módulo Rehnu: uma lente especial para colocar muita luz sobre poucas células solares.

Uma lente esférica coloca intensidades iguais de luz sobre cada uma das células solares de tripla junção. [Imagem: REhnu]

Lente multifocal
O refletor concentra a luz e a coloca exatamente sobre uma lente instalada na parte frontal da Unidade de Conversão de Energia.
Esta é uma técnica bastante conhecida, chamada concentrador solar.
Sua maior vantagem é que ela coloca luz de altíssima intensidade sobre algumas poucas células solares de alto rendimento. Assim, usando poucas células, o painel não sai tão caro.
Isso, é claro, exigiu mais um melhoramento técnico.
Como não se trata de simplesmente focalizar a luz em um ponto, mas em vários pontos, os astrônomos-empreendedores tiveram que desenvolver uma lente capaz de receber a luz concentrada pelo painel e a distribuir igualitariamente entre todas as células solares instaladas dentro do módulo.
De quilo a giga
Segundo seus idealizadores, o custo de instalação de uma usina solar com a tecnologia Rehnu pode chegar a US$1 por watt por volta de 2020, se seus planos de fabricação em larga escala tiverem sucesso.
Sua pretensa usina solar na faixa do gigawatt cobriria uma área de 15 quilômetros quadrados.
Por enquanto, eles estão instalando uma planta de demonstração no deserto do Arizona, que deverá ser capaz de produzir 20 kilowatts.

Eletrônica - Nanocristais perfeitos podem reduzir doses de raios X

Captação de raios
Quando você faz um exame de raio X, a dose de radiação a que você está sujeito depende inteiramente da qualidade do sensor que capta os raios-X do outro lado de você mesmo.
Quanto mais sensíveis forem os sensores a, menor será a dose de radiação à qual você precisará se submeter.
E a redução drástica dessa radiação agora é uma possibilidade real, graças ao trabalho de uma equipe do instituto ETH de Zurique, na Suíça, e da Universidade de Milão, na Itália.
Antes, porém, é importante salientar que a inovação também será útil para captar outros tipos de "raios", como os raios de luz que incidem sobre uma célula solar, otimizando sua eficiência.
Cristais perfeitos
Claudiu Falub e seus colegas desenvolveram uma técnica que permite a fabricação de cristais perfeitos, compostos de diferentes semicondutores.
A floresta de nanocristais pode ser fabricada em virtualmente qualquer espessura e, mais importante, usando como base pastilhas comuns de silício, como as usadas pela indústria eletrônica.
Em vez de juntar e colar as estruturas de diferentes semicondutores, como é feito hoje, o cristal pode ser cultivado em uma única peça.

Os cristais crescem sobre uma "torre" base de silício. [Imagem: Falub et al./Science]

Isso significa que os defeitos cristalinos, que ocorrem quando se trabalha com átomos de tamanhos diferentes, são totalmente eliminados - devido a esses defeitos, hoje os cristais são crescidos separadamente e depois colados.
Outro problema que desaparece são as trincas e quebras induzidas no substrato, em razão dos diferentes coeficientes de expansão termal dos diversos elementos.
Raios X e células solares
O processo foi demonstrado cultivando estruturas de germânio sobre pastilhas de silício, alcançando alturas de até 50 micrômetros - um autêntico arranha-céus nas dimensões nanométricas envolvidas nesses casos.
O desenvolvimento tem inúmeros campos de aplicação.
O mais imediato é na fabricação de sensores de imagens para raios X, permitindo a obtenção de resoluções espaciais impensáveis hoje - os cristais grossos de germânio são ideais para isso.
Outra possibilidade é o desenvolvimento de células-solares de múltiplas junções - as células solares de maior eficiência, geralmente usadas em aplicações espaciais.
Hoje, essas células dependem de uma base de germânio, que é muito frágil e relativamente pesada.
Com a nova técnica, essa base poderá ser o bem conhecido silício, eventualmente diminuindo os custos dessas células solares de alto rendimento.

Espaço - NASA quer redefinir o significado de "aqui"

Onde é aqui?
Os pequenos aparelhos de GPS usam uma constelação de satélites artificiais em órbita da Terra para dizer exatamente em qual esquina do mundo você se encontra a cada momento.
Mas você já parou para pensar como que é que os satélites sabem onde "eles" se encontram, para poder lhe dizer com tanta precisão onde "você" se encontra?
O início da resposta está aqui embaixo, em uma rede de antenas plantadas ao redor do mundo, que servem como pontos de referência para os satélites, do tipo "você está aqui agora".
Mas isto não é tudo, porque o nível de precisão exigido coloca em questão uma definição ainda mais básica: o que exatamente significa "aqui"?
Quando trocam informações com as antenas em terra, o que os satélites da constelação GPS estão perguntando continuamente é "onde exatamente é o 'aqui' que você está me apontando?"
Geodésia
Para entender tanta insistência com detalhes, é preciso lembrar que a Terra está longe de ser algo como uma esfera rígida e imutável navegando pelo espaço: a Terra muda de formato o tempo todo.
Os continentes se movem sobre as placas tectônicas. O equilíbrio da atmosfera muda constantemente. Os oceanos vão para lá e para cá.
Tudo isto muda não apenas o formato externo da Terra, o chamado geoide, mas também o centro de massa e a orientação do planeta no espaço.
Essas modificações podem ser detectadas no campo gravitacional da Terra e na variação da sua velocidade de rotação.

"Não podemos determinar uma localização hoje e esperar que ela seja precisa o suficiente amanhã." [Imagem: Aldebaran Robotics]

"Em termos práticos, nós não podemos determinar uma localização hoje e esperar que ela seja precisa o suficiente amanhã - muito menos ainda no ano que vem," explica o Dr. Herbert Frey, membro do Projeto Geodésia da NASA.
Geodésia é a ciência que trata da medição dessas propriedades da Terra, incluindo o levantamento e a representação da forma e da superfície do planeta.
Você já deve ter ouvido falar que, sobretudo durante a Idade Média, muitos acreditavam que a Terra era plana - de fato, ainda hoje é fácil encontrar pessoas que acreditam em coisas muito estranhas.
Mas a realidade é que o homem nunca perdeu a noção da esfericidade da Terra, principalmente depois que ela foi determinada com precisão pela primeira vez por Eratóstenes, por volta do ano 240 AC - ou seja, a Geodésia não é uma ciência da "era dos GPS".
Eratóstenes descobriu que, quando o Sol estava diretamente acima do Rio Nilo, na cidade de Assuã, seus raios incidiam em um ângulo de 7,2 graus (1/50 de um círculo) no norte da cidade de Alexandria. Por triangulação, ele calculou que a circunferência da Terra era de 40.200 quilômetros, bem próximo da medição moderna, que é de 40.075,16 quilômetros.
Rede de nova geração
Apesar das sofisticadas ferramentas disponíveis hoje para os cientistas, os cálculos continuam usando as mesmas regras de geometria aplicadas por Eratóstenes.
Mas a precisão exigida hoje chega a ser irritante, sobretudo porque não são apenas os aparelhos de GPS que dependem dela.
Todas as observações da Terra feitas do espaço dependem da precisa determinação de todos os "aquis" da Terra - seja para medir o quanto cada terremoto altera a Terra, mapear as camadas de gelo, verificar o nível global dos oceanos, monitorar o efeito de secas e inundações etc.
É por isto que a NASA verificou que é já é hora de fazer um upgrade em sua rede mundial de estações terrestres e antenas.
Entre 25 e 40 estações terrestres terão que ser atualizadas ou instaladas nos próximos anos, até atingir o que a NASA chama de "rede de nova geração".
Isso, é claro, não dependerá apenas da agência espacial norte-americana. Estão envolvidas também agências da Alemanha, França, Japão e Austrália, que estão se reunindo em comitê para determinar a melhor localização das diversas estações.

Determinar onde você se encontra é algo que começa bem mais longe do que se possa imaginar. [Imagem: Sean Carrol]

Em busca de um "aqui" universal
Uma das principais modificações dessa rede de nova geração é que cada estação terá instrumentos para utilizar simultaneamente três ou quatro técnicas de geodésia para determinar cada "aqui" com uma precisão ainda não alcançada hoje.
Por exemplo, a medição da posição de cada satélite artificial em órbita da Terra é geralmente feita com uma técnica chamada SLR (Satellite Laser Ranging), que dispara pulsos de laser em direção a cada satélite e mede o tempo que leva para a luz retornar.
Esta técnica permite também determinar com grande precisão o centro de massa da Terra, uma vez que os satélites sempre orbitam ao redor do centro de massa do planeta.
Outra forma de medir as altitudes de cada satélite é com uma técnica chamada DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite).
A técnica DORIS utiliza o efeito Doppler, avaliando a variação de frequência de um sinal de rádio emitido por uma estação e recebido pelo satélite - medindo a variação na frequência, os engenheiros podem descobrir a distância da estação até o satélite com muita precisão.
Mas, finalmente, é necessário colocar a Terra em seu contexto, ou seja, saber onde a Terra está no espaço.
Essa espécie de "GPS para planetas" é feita pela técnica VLBI (Very Long Baseline Interferometry).
Para calcular a orientação da Terra no espaço, além de pequenas variações na sua velocidade de rotação, as estações em terra observam dezenas de quasares, estrelas pulsantes que estão longe o suficiente para servirem como pontos de referência.
Ou seja, a VLBI diz onde a Terra está no Universo, a DORIS e a SLR dizem onde os satélites estão no espaço, e o GPS diz onde você está na Terra.
Compreendeu agora a importância de responder com precisão à pergunta "O que exatamente significa aqui"?

Informática - FIFA seleciona duas tecnologias de linha de gol

Olhos de falcão
A FIFA selecionou dois sistemas com a chamada tecnologia da linha de gol.
O objetivo é adicionar uma verificação técnica quando houver dúvida se uma bola entrou realmente no gol ou não.
A entidade avaliou oito sistemas de tecnologia de linha de gol, e agora selecionou dois para uma rodada final de avaliação.
O primeiro é o já bem conhecido sistema Hawk-Eye, já usado no tênis e no críquete.
O Hawk-Eye usa reconhecimento óptico com câmeras de alta velocidade e movimento automático.
Magnetismo do gol
Já a tecnologia GoalRef, desenvolvida na Alemanha pelo Instituto Fraunhofer, usa um campo magnético e uma bola especial para checar a ocorrência do gol.
Gerando fracos campos magnético ao redor de toda a meta, o GoalRef cria um equivalente magnético das cortinas de luz.
Assim que a bola passa entre as traves, ela causa uma pequena variação no campo magnético, que é detectada pelos sensores, assinalando a ocorrência do gol.
A sinalização é repassada para o árbitro por meio de uma transmissão criptografada de rádio, com a ocorrência do gol sendo mostrada em um equipamento similar a um relógio de pulso.
O sistema exige o uso de uma bola especial, atualmente fabricada pela empresa Select, da Dinamarca.
Confiabilidade e precisão
Esta segunda fase de testes será realizada entre Março e Junho deste ano, com vistas sobretudo a avaliar a confiabilidade e a precisão de cada sistema, assim como a solidez de cada uma das tecnologias.
A eventual aprovação definitiva do uso da tecnologia na linha de gol será decidida na Assembleia Extraordinária da FIFA a ser realizada em Kiev, na Ucrânia, no dia 2 de julho de 2012.

Informática - IBM apresenta chip óptico que transmite 1 Terabit por segundo

Dados por luz
A IBM apresentou o protótipo de um sistema óptico de comunicação de dados capaz de transferir 1 Terabit de informação por segundo - o equivalente ao download de 500 filmes de alta definição.
O protótipo - batizado de Holey Optochip, algo como "chip óptico furado" - alcançou uma velocidade oito vezes superior à dos componentes ópticos paralelos já construídos até agora.
A velocidade alcançada é equivalente à banda de dados usada por 100.000 usuários dos canais de acesso à internet de altíssima velocidade, que chegam a 10 Mb/s nos países mais avançados.
Os processadores ópticos, ou processadores fotônicos, assim como os chips dedicados ao tráfego de dados pela rede, podem ser muito mais rápidos se deixarem de lado os elétrons e passarem a usar pulsos de luz.
É por isso que os engenheiros estão tentando desenvolver técnicas para a fabricação de chips baseados inteiramente na comunicação por luz, ou que sejam eficientes na "tradução" dos dados eletrônicos (transportados por elétrons) em dados fotônicos (transportados pelos fótons da luz).
Chip óptico furado
O Holey Optochip, que mede 5,2 x 5,8 milímetros, possui 48 furos feitos em uma pastilha de silício padrão.
Os furos permitem o acesso óptico pela traseira do chip a 24 canais de recepção e 24 canais de transmissão, gerando uma arquitetura muito rápida e, ao mesmo tempo, muito compacta.
O consumo de energia do chip furado é modesto, apenas 5 watts, embora a expectativa é que isso venha a melhorar ainda mais no futuro.
Este chip óptico é voltado para a transferência maciça de dados em sistemas de roteamento de redes, na chamada óptica paralela, uma tecnologia de fibras ópticas multimodo de curto alcance, tipicamente por volta de 150 metros.
A óptica paralela é diferente da comunicação serial por fibras ópticas tradicionais. Enquanto nesta a comunicação é apenas duplex, na óptica paralela os dados são transmitidos e recebidos simultaneamente, usando múltiplas fibras.
Trabalho pela frente
Embora esteja trabalhando ativamente na criação de processadores que operam com luz, a IBM afirma que a tecnologia ainda deverá demorar para vir acelerar o acesso à internet para os consumidores.
"Nós pretendemos otimizar a tecnologia para comercialização na próxima década, com a colaboração de parceiros da indústria," disse Clint Schow, pesquisador da empresa.

Materiais Avançados - Nanocola era tudo o que faltava para viabilizar chips 3-D

Cola com nanotecnologia
Os avanços da nanotecnologia chegaram às colas e adesivos.
Engenheiros da Universidade da Califórnia, em Davis, nos Estados Unidos, criaram uma nanocola.
Ela é nano porque, em vez de uma película relativamente grossa, a nanocola forma um filme com a espessura de algumas poucas moléculas.
Colagem de processadores
Segundo Yuzhe Ding e seus colegas, ela é ideal para uso na microeletrônica, onde os processadores 3D exigem técnicas inovadoras para a colagem das diversas pastilhas de silício, umas em cima das outras.
Em Setembro do ano passado, a IBM anunciou que estava pronta para colar até 100 núcleos em um processador 3D, mas que, para isso, faltava inventar uma cola adequada.
Parece que a encomenda acaba de ser atendida.
"O próprio material, ou seja, as pastilhas de silício, vão se quebrar antes que a cola se solte," garante o professor Tingrui Pan.
E há outras vantagens: a nanocola pode ser aplicada por impressão e é boa condutora de calor, o que significa que os núcleos empilhados do processador 3-D não ficarão termicamente isolados.
Problema que vira oportunidade
A nanocola é feita com base em um material bem conhecido, o PDMS (polidimetilsiloxano), que geralmente deixa um resíduo ultrafino quando é colocado sobre uma superfície lisa.
Esse resíduo é geralmente um incômodo quando se trabalha com o polímero, mas os pesquisadores imaginaram que essa aderência poderia ser explorada como cola.
Eles então otimizaram as propriedades adesivas do PDMS tratando o resíduo superficial com oxigênio.
Além dos chips, os pesquisadores afirmam que a nanocola também poderá ter aplicações domésticas, principalmente para colar objetos em superfícies lisas, como azulejos.

Mecânica - Vidro metálico é processado como se fosse plástico

Melhor que titânio
Fortes, resistentes e, agora, também mais baratos.
Engenheiros do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos Estados Unidos, desenvolveram uma nova forma para processar os incríveis vidros metálicos.
Esses materiais são mais fortes do que o aço ou o titânio, o que os torna adequados para um grande número de aplicações, de telefones celulares a peças de aviões.
O problema é que, como geralmente acontece com materiais de alta tecnologia, os vidros metálicos ainda são caros.
O que os engenheiros descobriram foi como processar os vidros metálicos usando os mesmos processos usados para processar plásticos.
Paradigma da metalurgia
A nova técnica permite aquecer um pedaço de vidro metálico a uma velocidade extremamente elevada, e então moldá-lo no formato desejado - tudo em alguns milissegundos.
"Nós redefinimos a forma como se pode processar metais," afirmou William Johnson, coordenador do trabalho. "Esta é uma mudança de paradigma em metalurgia."
De fato, os engenheiros pegaram a técnica de processamento de plástico e a utilizaram em um material que é 20 vezes mais forte do que o plástico.
Para fazer as peças de vidro metálico é necessário aquecer o material até que ele atinja sua fase de transição vítrea, a cerca de 500 a 600 º C. O material amolece e torna-se um líquido espesso, que pode ser moldado e perfilado.
Neste estado líquido, os átomos tendem a organizar-se espontaneamente para formar cristais. Assim, é necessário resfriar o material rapidamente, para que ele endureça novamente antes de seus átomos terem tempo suficiente para formar cristais.
Ao evitar a cristalização, o material mantém a sua estrutura amorfa, como um vidro, que é o que o torna forte.
O problema é que a recristalização dos vidros metálicos ocorre muito rapidamente, ao contrário dos plásticos e dos vidros comuns, que podem levar horas.
Aquecimento ôhmico
Os pesquisadores descobriram que, sendo rápidos o suficiente, eles podem aquecer o vidro metálico até um estado fluido o suficiente para injetá-lo em um molde, onde ele se resfria sem se cristalizar.
Isso foi feito por uma técnica chamada aquecimento ôhmico, em que um pulso elétrico dispara uma energia superior a 1.000 joules em cerca de 1 milissegundo - algo como um 1 megawatt de potência.
A peça fica pronta em 10 milissegundos.
A técnica foi testada em escala de laboratório e, por enquanto, produz apenas peças pequenas.
Agora que demonstraram que o conceito funciona, os engenheiros planejam desenvolver equipamentos para fabricar peças maiores.

Meio ambiente - Cientistas descobrem partículas que podem esfriar o planeta

Bi-radical de Criegee
Cientistas conseguiram estudar em laboratório pela primeira vez um conjunto de compostos químicos que desempenha um papel essencial na regulação do clima na Terra.
São compostos intermediários em reações químicas importantes para a manutenção da temperatura do planeta, o que abre a possibilidade de contra-atacar o aquecimento global.
Conhecidos como intermediários de Criegee, ou bi-radicais de Criegee, são essencialmente óxidos do grupo carbonila.
Esses intermediários químicos invisíveis são oxidantes poderosos de poluentes como o dióxido de nitrogênio, óxido nítrico e o dióxido de enxofre, produzidos pela combustão.
Isso lhes dá a capacidade para limpar a atmosfera de forma natural.
Embora a existência desses intermediários químicos tenha sido teorizada por Rudolf Criegee em 1950, só agora eles foram detectados experimentalmente.
Os cientistas agora acreditam que, com novas pesquisas, estes químicos poderão desempenhar um papel essencial no enfrentamento das mudanças climáticas.
Intermediário rápido
A detecção do intermediário de Criegee, juntamente com a medição da velocidade com que ele reage, foi possível graças a um aparelho único, projetado por pesquisadores dos Laboratórios Sandia, nos Estados Unidos, que usa a luz de uma instalação de luz síncrotron de terceira geração.
A luz intensa e ajustável do síncrotron permitiu aos pesquisadores distinguir a formação e a remoção de diferentes espécies isoméricas - moléculas que contêm os mesmos átomos, mas dispostos em combinações diferentes.
Os pesquisadores descobriram que o bi-radical de Criegee reage muito mais rapidamente do que se pensava, acelerando a formação de sulfatos e nitratos na atmosfera.
Por sua vez, estes compostos levam à formação de aerossóis e, finalmente, à formação de nuvens, com potencial para esfriar o planeta.
Essa velocidade inesperada de reação significa que o intermediário de Criegee desempenha um papel relevante em processos como a formações de aerossóis inorgânicos e a chuva ácido.
Processos naturais
"Nossos resultados terão um impacto significativo na nossa compreensão da capacidade oxidante da atmosfera, com amplas implicações para [os estudos da] poluição e da mudança climática," afirmou o Dr. Carl Percival, da Universidade de Manchester, um dos autores do estudo.
Segundo ele, os resultados abrem um novo horizonte de pesquisas sobre um elemento de altíssimo impacto sobre o clima.
"A principal fonte desses bi-radicais de Criegee não depende de luz solar, de forma que estes processos ocorrem dia e noite," afirmou ele.
"Um ingrediente importante para a produção dos bi-radicais de Criegee vem de substâncias químicas liberadas naturalmente pelas plantas. Desta forma, os ecossistemas naturais poderiam desempenhar um papel importante no enfrentamento do aquecimento [global]," afirmou o professor Dudley Shallcross, da Universidade de Bristol, outro membro da equipe.
Nos últimos 100 anos, a temperatura média da superfície da Terra aumentou cerca de 0,8° C - cerca de dois terços desse aumento ocorreu nas últimas três décadas.
A maioria dos países concorda que são necessários cortes drásticos nas emissões de gases de efeito estufa, e que o aquecimento global futuro deve ser limitado a menos de 2° C.

Robótica - Robô com cauda salta como lagarto quando a coisa aperta

Biomimetismo  
Robôs com rodas são ótimos para andar em terrenos limpos e bem conhecidos.
Robôs com pernas são mais versáteis, mas são muito mais difíceis de construir.
Enquanto isso, os animais são excelentes para andar justamente nos lugares mais difíceis que se pode encontrar.
Engenheiros e biólogos da Universidade de Berkeley, nos Estados Unidos, se juntaram então para tentar reunir o melhor do reino animal com o mais viável do "reino robótica".
O resultado é um robô com rodas - ou um carro robótico - dotado de um rabo de lagarto.
Como acontece com o animal, se a coisa apertar, o robô pode simplesmente saltar sobre o obstáculo, e voltar a rodar normalmente quando as coisas voltarem a ficar tranquilas.
Rabo robótico
Mas gerenciar o salto do robô não foi tão simples quanto parece.
Os pesquisadores descobriram, por exemplo, que os lagartos não usam a cauda apenas como mola de impulsão: ele serve também para evitar que o animal dê com a cara na pedra onde quer pousar, ou simplesmente capote no ar.
"Nós demonstramos pela primeira vez que os lagartos balançam seu rabo para cima e para baixo para evitar a rotação do seu corpo, mantendo-os estáveis," diz Robert Full, um dos membros da equipe que estudou os lagartos como inspiração para construir um robô.
"A inspiração nos rabos dos lagartos vai levar [à construção de] robôs de busca e salvamento muito mais ágeis, assim como robôs com maior capacidade para detectar riscos químicos ou biológicos," avalia ele.
Matemática do rabo de lagarto
Depois de usar câmeras de alta velocidade para descobrir exatamente como os lagartos usam seus rabos durante os saltos, os pesquisadores elaboraram um modelo matemático descritivo desse movimento.
Esse modelo matemático foi então usado para gerar um algoritmo de controle de uma "cauda" instalada na parte traseira de um carro robô, batizado do TailBot (Tail significa cauda em inglês).
O TailBot possui um giroscópio, que permite detectar precisamente sua posição a cada momento.
Os dados desse sensor alimentam a central de controle, que usa o modelo matemático para ajustar a posição do rabo, dando ao robô um controle inercial, permitindo que ele pouse sempre com as rodas para baixo.
"A agilidade dos robôs nem se aproxima da agilidade dos animais. Assim, qualquer coisa que torne um robô mais estável é um avanço, e é por isto que este trabalho está chamando tanto a atenção," disse Full.
De fato, mesmo sendo feito por alunos de graduação, o trabalho mereceu a publicação na prestigiada revista Nature.

Nanotecnologia - Nanofio 1D tem propriedade 3D com 6X mais potência

Comportamento 3D em 1D  
Os nanofios são frequentemente considerados estruturas unidimensionais.
Não é para menos, já que eles muitas vezes são construídos átomo por átomo.
Por sua vez, a piezoeletricidade - a capacidade de um material gerar energia quando submetido a um estresse mecânico - é uma propriedade tipicamente tridimensional.
Surpreendentemente, um experimento em nanoescala demonstrou que nanofios de um dos materiais piezoelétricos mais promissores são até 6 vezes mais eficientes do que o material maciço, em escala macro.
Nitreto de gálio
O material é o nitreto de gálio, o semicondutor que viabiliza os lasers azuis - lembre-se de um disco blu-ray - e a maioria dos LEDs.
Mais recentemente, o nitreto de gálio está permitindo a criação de nanogeradores, que transformam o movimento do corpo humano ou pequenas vibrações do meio ambiente em energia.

• Nanogerador gera eletricidade a partir da respiração

Horacio Espinosa e seus colegas da Universidade Northwestern, nos Estados Unidos, demonstraram que esses nanogeradores podem ser muito mais eficientes se forem fabricados na forma de nanofios.
Os experimentos mostraram que nanofios com apenas 60 nanômetros de espessura apresentam um comportamento piezoelétrico em 3D que é até 6 vezes maior do que o material maciço.
Potência macro
Os resultados são entusiasmadores para o campo emergente da colheita de energia, sobretudo para a alimentação de equipamentos portáteis e implantes médicos.
Embora o conceito de nanogerador dispense apresentações e justificativas, a pequena quantidade energia gerada tem limitado sua aplicação prática - mas seis vezes mais energia é suficiente para usos muito mais potentes.
"Foi um grande desafio fazer essas medições, já que precisamos medir com precisão deslocamentos 100 vezes menores do que o tamanho de um átomo de hidrogênio," contou Majid Minary, membro da equipe.
A medição do deslocamento é necessária para estabelecer uma relação precisa entre a tensão mecânica a que o material é submetido e a carga elétrica que ele gera.
O desafio agora é produzir nanofios em quantidades que possam ser úteis em escala macro.