segunda-feira, 6 de novembro de 2017

Quais são os riscos existenciais para a humanidade?

Quais são os riscos existenciais para a humanidade?
"A biologia sintética, a inteligência artificial e a nanotecnologia são exemplos de áreas que podem criar os riscos novos mais sérios."[Imagem: US Department of Energy]









Risco existencial
Que riscos ameaçam o futuro da humanidade nos próximos cem anos? E o que devemos fazer para nos proteger contra eles?
Mais um grupo de pesquisadores se dispôs a abordar essas questões. O programa de pesquisa Risco Existencial para a Humanidade será conduzido por uma equipe multidisciplinar das universidades de Tecnologia de Chalmers e Gotemburgo, na Suécia.
De acordo com esse crescente grupo de pesquisadores, não basta nos concentrarmos nos riscos atualmente colocados sobre a mesa - guerra nuclear e mudanças climáticas. Há muitos outros perigos que também devem ser abordados, como vírus sintéticosinteligência artificial descontrolada ou declínios dramáticos na produção mundial de alimentos.
Abordagem holística
De acordo com o professor Olle Haggstrom, os cientistas não costumam adotar abordagens holísticas para os problemas, mas eles têm uma importante responsabilidade de fazer isso. "Através do nosso programa de pesquisa, nós vamos trabalhar juntos para avançar o estado do conhecimento em relação aos riscos existenciais. Nós deveremos fazer uma avaliação abrangente de todas as ameaças e propor estratégias para lidar com elas," disse ele.
Haggstrom defende que os riscos existenciais - riscos que ameaçam todo o futuro da humanidade - são maiores hoje do que 50 anos atrás. Isso seria principalmente um efeito colateral do desenvolvimento tecnológico incrivelmente rápido e da disseminação global do conhecimento nas últimas décadas.
"A biologia sintética, a inteligência artificial e a nanotecnologia são exemplos de áreas que podem criar os riscos novos mais sérios. Ou seja, exatamente as mesmas áreas que são algumas das mais promissoras para resolver muitos dos problemas da humanidade e aumentar a prosperidade no mundo," disse Haggstrom.
Evitar os problemas, não a tecnologia
Um elemento importante do programa de pesquisa será a realização de discussões entre especialistas de várias partes do mundo sobre como reduzir os riscos dessas novas tecnologias sem bloquear as enormes possibilidades que elas oferecem.
"Nós queremos desenvolver um conhecimento de ponta, mas é igualmente importante comunicar o conhecimento já disponível para um público mais amplo," finalizou o pesquisador.

Outros esforços nesse sentido incluem o Instituto do Futuro da Humanidade, na Universidade de Oxford, e o Centro para o Estudo do Risco Existencial, na Universidade de Cambridge, ambas no Reino Unido, além do Grupo AI100, da Universidade de Stanford, nos EUA, focado nos riscos da inteligência artificial.
Fonte: Inovação Tecnológica

Senhas são armazenadas na roupa sem eletrônica

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Senhas são armazenadas na roupa de forma invisível e sem eletrônicos
Além do remendo usado para abrir esta porta, a equipe fabricou gravatas, cintos, colares e pulseiras com os tecidos magnetizados. [Imagem: Dennis Wise/University of Washington]
Senha na roupa
O conceito de tecidos inteligentesroupas eletrônicas apresenta, ao menos até agora, um pressuposto básico: a incorporação de circuitos eletrônicos nos tecidos e nas roupas - da forma menos intrusiva possível, é certo.
Mas dá para fazer roupas que lhe ajudem a interagir com toda a parafernália tecnológica sem precisar incorporar novos equipamentos eletrônicos nos tecidos.
Foi o que demonstraram Justin Chan e Shyamnath Gollakota, da Universidade de Washington, nos EUA.
Eles criaram tecidos sem qualquer componente eletrônico ou sensor integrados, e os utilizaram para tecer acessórios de vestuário que armazenam dados - como senhas ou códigos de identificação, por exemplo.
Os dados podem ser lidos usando um leitor específico ou um componente já incorporado na maioria dos celulares, sendo então usados para habilitar aplicativos de navegação ou de acesso.
"Este é um design totalmente isento de eletrônicos, o que significa que você pode passar o tecido inteligente ou colocá-lo na máquina de lavar e secar. Você pode pensar no tecido como um disco rígido - você está realmente fazendo esse armazenamento de dados nas roupas que você está vestindo," disse Gollakota.
Senhas são armazenadas na roupa de forma invisível e sem eletrônicos
Os tecidos podem ser magnetizados em casa, com um ímã comum, e depois lidos pelo magnetômetro presente na maioria dos celulares. [Imagem: Justin Chan/Shyamnath Gollakota]
Dados magnéticos em tecidos
Inúmeros protótipos de roupas inteligentes incorporam fios ou malhas eletricamente condutoras na trama do tecido. O que os dois pesquisadores perceberam é que esses tecidos condutores também têm propriedades magnéticas, que podem ser manipuladas para armazenar informações visuais ou dados digitais, como letras e números.
Eles então usaram máquinas de costura comuns para bordar tecidos com fios condutores já disponíveis comercialmente, cujos pólos magnéticos começam em uma ordem aleatória. Usando um ímã, esses pólos podem ser alinhados fisicamente em uma direção "positiva" ou "negativa", o que pode ser interpretado como os 0s e 1s dos dados digitais.
Esses dados podem ser lidos por um magnetômetro, um instrumento que mede a direção e a força dos campos magnéticos e que está incorporado na maioria dos celulares. "Estamos usando algo que já existe em um smartphone e usa quase nada de energia, então o custo de ler esse tipo de dado é insignificante," disse Gollakota.
Em outro teste, usando um leitor específico, o código de acesso para uma porta eletrônica foi armazenado em um remendo de tecido costurado na manga de uma camisa. A porta foi destrancada passando remendo à frente do leitor, composto por uma série de magnetômetros.
Como acontece com alguns sistemas de acesso temporário por cartão magnético já usados comercialmente, a intensidade do sinal magnético do tecido enfraquece cerca de 30% ao longo de uma semana, mas ele pode ser remagnetizado e reprogramado várias vezes. Em outros testes de estresse, o remendo de tecido manteve seus dados mesmo após a lavagem, secagem e passagem a ferro a temperaturas de até 160º C.

Bibliografia:

Data Storage and Interaction using MagnetizedFabric
Justin Chan, Shyamnath Gollakota
UIST 2017 Proceedings
http://smartfabrics.cs.washington.edu/smartfabrics.pdf
Fonte: Inovação Tecnológica

segunda-feira, 23 de outubro de 2017

Indicador de vida extraterrestre é encontrado onde não há vida

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Indicador de vida extraterrestre é encontrado onde não há vida
Na Terra, o Freon-40 é formado por processos biológicos em organismos que vão dos fungos aos humanos, por isso era considerado um indicador promissor da presença de vida. [Imagem: Edith C. Fayolle et al. - 10.1038/s41550-017-0237-7]









Freon-40
Usando dados do radiotelescópio ALMA, no Chile, e da sonda espacial Rosetta, que recentemente visitou um cometa, uma equipe internacional de astrônomos detectou no espaço traços de um composto químico conhecido como freon-40 (CH3Cl).
O freon-40 foi localizado no cometa visitado pela Rosetta e ao redor de uma estrela que está dando origem a um sistema planetário - a estrela IRAS 16293-2422 está a cerca de 400 anos-luz de distância da Terra.
Mas, ao contrário do que acontece normalmente nesses casos, essa descoberta foi uma decepção. Mais especificamente, um balde de água fria para os astrônomos que buscam sinais de vida fora da Terra.
Berçários planetários
O freon-40 é formado por processos orgânicos na Terra, por isso vinha sendo considerado como um indicador promissor da presença de vida alienígena. Em razão disso, esse organo-halogênio saturado estava incluído na lista de compostos interessantes a serem procurados na atmosfera de exoplanetas, já que poderia indicar a presença de vida extraterrestre.
Como ele agora foi identificado em dois locais sem qualquer condição de existência de vida como a conhecemos, a conclusão é que a substância não é um marcador tão positivo de vida como se esperava.
Por outro lado, se não indicam a presença de vida, os organo-halogênios podem ser um elemento na química pouco compreendida envolvida na origem dos sistemas planetários.
"Encontrar freon-40 perto dessas estrelas jovens, parecidas com o Sol, foi surpreendente," disse Edith Fayolle, do Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica. "Nós não previmos sua formação e ficamos surpresos de encontrá-lo em concentrações tão significativas. Agora ficou claro que essas moléculas se formam facilmente em berçários estelares, fornecendo informações importantes sobre a evolução química dos sistemas planetários."

Bibliografia:

Protostellar and Cometary Detections of Organohalogens
Edith C. Fayolle, Karin I. Öberg, Jes K. Jørgensen, Kathrin Altwegg, Hannah Calcutt, Holger S. P. Müller, Martin Rubin, Matthijs H. D. van der Wiel, Per Bjerkeli, Tyler L. Bourke, Audrey Coutens, Ewine F. van Dishoeck, Maria N. Drozdovskaya, Robin T. Garrod, Niels F. W. Ligterink, Magnus V. Persson, Susanne F. Wampfler, ROSINA Team
Nature Astronomy
Vol.: 1, 703-708
DOI: 10.1038/s41550-017-0237-7
Fonte: Inovação Tecnológica

terça-feira, 3 de outubro de 2017

Pesquisador da Unicamp terá comando no maior estudo mundial sobre neutrinos

Com informações da Agência Fapesp -  
Pesquisador da Unicamp terá comando no maior estudo mundial sobre neutrinos
arapuca de luz é um sensor que capturará sinais dos neutrinos.[Imagem: Antonio Scarpinetti]















Casal 20
O físico Ettore Segreto, professor do Instituto de Física da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) foi nomeado líder do Dune Photon Detection System, um dos cinco consórcios internacionais que integram o megaexperimento Dune - Deep Underground Neutrino Experiment.
Com sede no Laboratório Nacional Fermi (Fermilab) dos EUA, o Dune é o mais ambicioso experimento já idealizado para o estudo dos neutrinos.
A colaboração internacional responsável pelos cinco consórcios encarregados de levá-lo adiante já reúne 970 pesquisadores, de 164 instituições, de 31 países.
Nascido na Itália, Ettore veio para o Brasil incentivado por sua esposa e colega de profissão Ana Amélia Bergamini Machado, atualmente professora da Universidade Federal do ABC (UFABC).
Arapuca de luz
Para o êxito do empreendimento, o sistema de fotodetecção (Dune Photon Detection System) é crucial, pois será por meio da cintilação produzida pela passagem dos neutrinos através de gigantescos tanques de argônio líquido que os pesquisadores esperam obter informações fundamentais sobre a formação do Universo e a estrutura do mundo material.
Em um fluxo criativo, enquanto viajavam de carro por uma estrada italiana, Ettore e Ana Amélia conceberam um dispositivo engenhoso e barato para a detecção de fótons. Batizado de Arapuca, o equipamento está em análise pelo consórcio internacional e tem grande chance de ser adotado como um dos principais componentes do sistema de fotodetecção do Dune.
O Arapuca é uma espécie de armadilha para capturar a luz. "Um dos desafios para o sistema de fotodetecção do Dune é que os tanques de argônio onde deverão ocorrer as cintilações são muito grandes e os sensores de luz disponíveis são muito pequenos. Em particular, os sensores de silício que serão utilizados têm uma superfície coletora da ordem de apenas um centímetro quadrado [1 cm2]. A função do Arapuca é aumentar a área de coleta e aprisionar os fótons coletados dentro de uma caixa, para disponibilizá-los aos sensores", afirmou Ettore.
O pesquisador explicou, passo a passo, como isso é feito: "A interação das partículas geradas pelos neutrinos com o argônio líquido dos grandes tanques produz luz com comprimento de onda de 128 nanômetros. Por meio de um filtro, modificamos o comprimento de onda para 350 nanômetros. Como a janela do Arapuca é transparente para esse comprimento de onda, os fótons conseguem entrar. Porém, uma vez lá dentro, usamos um segundo filtro para fazer o comprimento de [onda retornar aos] 128 nanômetros. E os fótons não conseguem sair, porque a janela é opaca para esse comprimento de onda. Aprisionados, eles ficam ricocheteando nas paredes altamente reflexivas da caixa, até serem captados pelos sensores colocados no interior".
Esses filtros, chamados genericamente de deslocadores de comprimento de onda (wavelength shifters), são constituídos por materiais orgânicos (hidrocarbonetos policíclicos aromáticos) que absorvem fótons em uma banda de frequências e os reemitem em outra. No Arapuca serão utilizados o para-terfenilo e o tetrafenil butadieno. O Arapuca já foi incorporado ao sistema de fotodetecção do ProtoDune, um protótipo em grande escala do Dune, que está sendo construído e deverá entrar em operação no CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear) em outubro de 2018.
Ciência bilionária
O investimento na construção do Dune é da ordem de US$ 1 bilhão, o que faz com que a comunidade física dê a ele uma importância tão grande quanto a do LHC (Large Hadron Collider). Enfocando fenômenos diferentes (neutrinos, no caso do Dune, e hádrons, no caso do LHC), os dois experimentos, bem como os supertelescópios atualmente em construção, são os marcos inaugurais de uma nova era no esforço humano para entender o Universo.

A nomeação de Ettore abre uma grande porta para a participação de cientistas de instituições brasileiras no empreendimento. E ele faz questão de enfatizar o papel desempenhado por Ana Amélia Bergamini Machado nesse particular. "Ela foi atrás de contatos no Brasil e nos demais países da América Latina, atraiu pesquisadores, e se empenhou em criar uma comunidade muito integrada e dinâmica. Estamos começando a colher os frutos desse trabalho", reconheceu.

Fonte: Inovação tecnológica

Nobel de Física vai para cientistas que detectaram ondas gravitacionais

Nobel de Física 2017 premia detecção das ondas gravitacionais

Nobel de Física 2017 premia detecção das ondas gravitacionais
Os vencedores do Nobel idealizaram e ajudaram a construir este enorme interferômetro, que mede qualquer coisa que possa "esticar" um dos seus braços por uma extensão tão pequena quanto o diâmetro do núcleo de um átomo.[Imagem: LIGO]









Descoberta importante, atores sob polêmica
A Academia Real Sueca de Ciências concedeu o Prêmio Nobel de Física 2017 "para contribuições decisivas para o detector LIGO e para a observação das ondas gravitacionais".
O prêmio será dividido: metade para Rainer Weiss e a outra metade dividida por Barry C. Barish e Kip S. Thorne.
Todos ajudaram a idealizar e trabalharam na construção do detector LIGO, que capturou as primeiras ondas gravitacionais em Setembro de 2015.
A premiação não foi surpresa, pela importância e significado da detecção, mas havia muita especulação sobre quem deveria receber o Nobel das ondas gravitacionais porque a detecção foi apenas a parte final de um esforço de mais de um século, que contou com a ajuda de milhares de físicos.
As ondas gravitacionais foram previstas por Albert Einstein há cem anos. O equipamento que as detectou pela primeira vez, chamado LIGO (sigla em inglês para Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria a Laser), foi idealizado por Kip Thorne, Ronald Drever e Rayner Weiss. Drever faleceu em Março deste ano (*), e o Nobel só é concedido a pessoas vivas. Em seu lugar aparece Barry Barish, que ajudou a finalizar o LIGO transformando a empreitada em um consórcio internacional.
Construir o LIGO foi outra conversa, uma vez que o observatório é um projeto colaborativo com mais de mil físicos de mais de vinte países.
Importância das ondas gravitacionais
As ondas gravitacionais se espalham à velocidade da luz, preenchendo o Universo, como Albert Einstein descreveu em sua teoria geral da relatividade. Elas são produzidas quando uma massa acelera, seja um patinador rodopiando no gelo ou um par de buracos negros orbitando um em torno do outro. Einstein estava convencido de que nunca seria possível detectá-las porque a tecnologia para isso em sua época era impensável.
O projeto LIGO conseguiu o feito usando um par de interferômetros laser gigantes para medir uma mudança milhares de vezes menor do que um núcleo atômico, quando a onda gravitacional passou pela Terra.
Todos os tipos de radiação e partículas eletromagnéticas, dos raios cósmicos aos neutrinos, têm sido utilizados para explorar o Universo. No entanto, as ondas gravitacionais são testemunho direto de sacudidas no próprio espaço-tempo. Isso é algo novo e diferente, e os físicos acreditam que muitas descobertas aguardam aqueles que conseguirem capturar essas ondas e interpretar suas mensagens.

Há poucas semanas, a primeira detecção tripla de ondas gravitacionais, contando agora com um observatório na Itália, melhorou a chance de que a fonte da sacudida no espaço-tempo seja identificada.

Fonte: Inovação Tecnológica

sábado, 26 de agosto de 2017

Células solares de baixo custo aproximam-se dos 20% de eficiência

Células solares de baixo custo aproximam-se dos 20% de eficiência

Células solares de baixo custo aproximam-se dos 20% de eficiência
O tratamento é feito em solução, barateando muito o processo produtivo. [Imagem: Osaka University]
Atacando pela retaguarda
Parece bem razoável que otimizar a parte frontal de uma célula solar - a parte voltada para o Sol - permite capturar mais luz e, por decorrência, gerar mais energia elétrica.
Mas Daichi Irishika, da Universidade de Osaka, teve uma ideia bem diferente: capturar mais luz otimizando a parte de baixo das células solares.
E deu certo.
A vantagem é que, embora a eficiência alcançada, de 19,8%, seja comparável à das células solares de silício mais modernas, as células construídas pela equipe são muito mais baratas e fáceis de fabricar, uma vez que os tratamentos são feitos diretamente na estrutura semicondutora, não dependendo da adição de novas camadas.
"As células solares de silício não modificadas jogam fora energia da luz na forma de reflexão, de modo que a maioria das células solares possui algum tipo de revestimento antirreflexivo," explicou Irishika. "Para evitar o uso desses revestimentos extras, fabricamos uma estrutura submicrométrica usando um tratamento úmido simples diretamente nas superfícies de silício para dar à célula o seu próprio revestimento antirreflexo".
Painéis solares de silício negro
A equipe já havia demonstrado a viabilidade desta técnica na parte de cima das células. A técnica na verdade resulta na fabricação do famoso silício negro, responsável pela captura de uma parte maior do espectro solar.
Mas a nanorrugosidade que funciona na parte superior não serviria para a parte inferior, já que a luz que chega até lá é principalmente radiação infravermelha.
Por isso a equipe desenvolveu uma nanoestrutura que é escavada na base da célula, de baixo para cima. Essas nanoestruturas aprisionam a luz infravermelha, forçando-a a retornar para a célula solar.
Assim, em vez de aquecer o painel solar, a radiação infravermelha é aproveitada para gerar mais eletricidade.
"Fazer células solares de alta eficiência é importante, mas também devemos considerar a economia e praticidade de qualquer processo usado para aumentar essa eficiência. Os processos em solução que desenvolvemos são simples e efetivos, e nosso trabalho com o silício negro tem aplicações reais na fabricação de painéis solares de silício mais baratos," disse o professor Hikaru Kobayashi.
Bibliografia:

Improvement of Conversion Efficiency of Silicon Solar Cells by Submicron-Textured Rear Reflector Obtained by Metal-Assisted Chemical Etching
Daichi Irishika, Yuya Onitsuka, Kentaro Imamura, Hikaru Kobayashi
Solar RRL
DOI: 10.1002/solr.201700061
Fonte: Inovação Tecnológica

Gasolina sem petróleo: Primeiros 200 l feitos de CO2 e energia solar

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Gasolina sem petróleo: Primeiros 200 l feitos de CO2 e energia solar
Sol + CO2 = gasolina, diesel ou querosene. [Imagem: VTT]
Combustível limpo
Um projeto tocado por engenheiros e pesquisadores da Alemanha e da Finlândia produziu os primeiros 200 litros de combustível sintético extraído do dióxido de carbono (CO2) atmosférico e usando energia solar.
O combustível limpo foi produzido em uma planta-piloto móvel, que pode ser usada de forma descentralizada para produzir gasolina, diesel ou querosene. Para facilitar sua mobilidade, a planta química supercompacta foi acondicionada em um contêiner.
"O sucesso da transição energética exige inovações geradas por pesquisas se estendendo dos fundamentos até as aplicações," disse o professor Thomas Hirth, do Instituto de Tecnologia Karlsruhe. "O sucesso do [projeto] Soletair reflete a importância das redes de pesquisa internacionais que lidam com os desafios globais e desenvolvem soluções aplicáveis."
Do CO2 à gasolina
A usina de combustível é formada por três componentes principais.
A unidade de "captura direta do ar" captura o dióxido de carbono do ar em volta. A seguir, uma unidade de eletrólise usa a energia solar para produzir hidrogênio. No terceiro componente, o dióxido de carbono e o hidrogênio são primeiro convertidos em gás de síntese reativo a alta temperatura e depois em combustíveis líquidos em um reator químico microestruturado.
Gasolina sem petróleo: Primeiros 200 l feitos de CO2 e energia solar
Este é o reator microestruturado responsável pela última etapa do processo, convertendo gás de síntese em combustíveis líquidos. [Imagem: INERATEC/KIT]
A equipe afirma que esta é a primeira vez que o processo completo, da energia fotovoltaica e da captura de dióxido de carbono do ar, até a síntese de combustível líquido, mostrou sua viabilidade técnica.
A planta-piloto tem uma capacidade de produção de 80 litros de gasolina por dia. Na primeira campanha, agora concluída, foram produzidos cerca de 200 litros de combustível em várias fases, para estudar o processo de síntese ideal, as possibilidades de reaproveitar o calor produzido e as propriedades do produto final.

A planta compacta foi projetada para fabricação descentralizada, além de poder se encaixar em um contêiner para facilidade de transporte. Com isto, uma usina completa poderá ser ampliada de forma modular. A equipe já está constituindo uma empresa para comercializar esses módulos.

Fonte: Inovação Tecnológica