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.