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Ondas Gravitacionais – Einstein estava certo (mais uma vez)

fevereiro 15, 2016
Representação da colisão de dois buracos negros e as ondas gravitacionais geradas pela colisão. (Imagem obtida em:  http://zap.aeiou.pt/wp-content/uploads/2016/01/5473656dd269b9b39e084fcf99c19ce4-783×450.jpg)

Quando pergunto aos meus alunos: Como Aristóteles explicava a queda de uma pedra?

Vários deles respondem: Gravidade!

Nessa hora da vontade de ser irônico e dizer:  Isso!!!! Aristóteles inventou uma máquina do tempo, viajou quase dois mil anos e ficou sabendo sobre os trabalhos de Sir Isaac Newton.

Lei da Gravitação Universal, talvez uma das leis mais básicas da Física, e tão mal compreendida. Um exemplo disso é o número de vezes que ouvimos na TV mencionarem que os objetos flutuam, na estação espacial, porque lá não existe gravidade. Se fosse verdade a estação espacial estaria perdida no espaço. Ela está em órbita justamente porque existe uma força que a prende a Terra, a força da gravidade.

Engana-se quem acha que a Lei da gravitação de Newton explica porque as coisas caem. Ela nos mostra como a força atua, mas não o porque.

Mas esse não é um post para julgar as pessoas, as leis da física não são assim tão fáceis de serem entendidas (o que é verdade para qualquer grande conceito). O importante é que a grande maioria das pessoas, que estudaram o mínimo de ciência, sabe que não caímos do planeta porque existe uma força que nos mantém presos a ele. Aqueles mais curiosos talvez saibam que essa lei já foi substituída por outra lei mais geral, que aboliu o conceito de força: A Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein.

Nessa “nova” teoria (as aspas se devem ao fato de que ela acaba de completar cem anos) Einstein troca o conceito de força gravitacional pelo conceito de campo gravitacional.  A Terra, por ter uma massa muito grande comparada a de nossos corpos, cria uma deformação no espaço que obriga esses corpos a permanecerem em sua superfície. É uma idéia muito abstrata e de difícil compreensão. Como imaginar que o espaço, sempre considerado como algo vazio, possa ser curvado?

A imagem abaixo talvez ajude a visualizar essa curvatura, mas ela é apenas uma representação, uma vez que nessa figura o espaço seria bidimensional e a curvatura ocorre na terceira dimensão. Considerando o espaço real com três dimensões, a curvatura teria que ocorrer numa outra dimensão que é impossível para nós se quer imaginar.

Imagem que tenta representar a deformação do espaço-tempo que dá origem a gravidade, segundo o modelo de Einstein. O satélite (evidentemente fora de escala) está preso ao campo gravitacional por conta dessa deformação e não por ação de uma força que parte do planeta. Imagem disponível em: https://imgnzn-a.akamaized.net/2013/10/07/07115551610.jpg

Einstein teve essa idéia de espaço curvo em 1907 na tentativa de incluir a gravitação em sua Teoria da Relatividade Restrita, publicada em 1905.  Mas o que torna uma idéia uma teoria é seu poder de previsão e verificação experimental, e na física isso é feito através de um modelo matemático que sustente a teoria. Einstein sabia disso e levou oito anos para construir e terminar seu arcabouço matemático, que concluiu em 1915.

Apesar da dificuldade matemática dessa teoria mais geral, a idéia inicial de espaço curvo podia ser testada experimentalmente e isso foi feito em 1919, aqui no Brasil, por uma equipe inglesa. Nesse experimento, a luz de uma estrela foi desviada ao passar próxima ao Sol e o desvio entre a posição real da estrela e a posição observada durante um eclipse pode ser comparada. O valor desse desvio coincidia quase que exatamente com o calculado pela Teoria da Relatividade, tornando Einstein o cientista mais famoso do século XX e talvez da história.

Ao longo desses cem anos, diferentes experimentos foram pensados e testados e todos eles comprovaram as idéias de Einstein, no entanto uma importante previsão, feita por ele antes mesmo de concluir sua Teoria Geral da Relatividade, aguardava uma comprovação experimental, a previsão de que corpos maciços movendo-se através do espaço gerariam ondas gravitacionais.

A curvatura do espaço-tempo é provocada por qualquer porção de matéria, mas como a gravidade é uma força extremamente fraca (se comparada, por exemplo, com a força eletromagnética), faz-se necessário uma massa enorme para que a deformação seja perceptível. A atração gravitacional entre você e a parede mais próxima existe, mas ela é bilhões de vezes mais fraca do que a gravidade que o planeta exerce sobre você.

Quando massas enormes se movem através do espaço ondulações são criadas. Assim como quando você perturba a superfície de uma piscina. Essas perturbações do espaço são as ondas gravitacionais, previstas por Einstein e detectadas em setembro de 2015 e anunciadas em 11 de fevereiro de 2016.

Representação computacional da colisão de dois buracos negros produzindo intensas ondas gravitacionais

Uma semana antes do anuncio eu comecei a escrever esse post e era justamente para falar sobre a gravidade. O motivo veio de outra notícia: a possibilidade teórica de se controlar a gravidade. No dia 10/02/2016  vi um chamado de que no dia seguinte seria anunciada uma grande descoberta, a provável detecção das ondas gravitacionais, isso me fez mudar o enfoque do tema.

Mas por que a detecção dessas tais ondas é tão importante?

A comprovação de que a Teoria da Relatividade esta certa é uma boa notícia para a Física, mas isso já vem ocorrendo a quase cem anos, de diferentes maneiras. A importância da descoberta esta na incrível possibilidade de investigar o espaço sideral de um jeito totalmente novo.

Durante milhares de anos os seres humanos olharam para o céu a olho nu.

Com a invenção do telescópio novas descobertas foram feitas, como a percepção de que a Via Lactea é apenas uma dentre mais de trilhões de galáxias e que o universo está em expansão.

Depois vieram os radiotelescópios, a possibilidade de observar o céu em outras freqüências não visíveis aos olhos humanos, o raio-X, a radiação infravermelho, radiação gama e ondas de radio.  A luz visível é apenas uma das muitas radiações do espectro eletromagnético (vide figura ).

Espectro eletromagnético. Reparem que a luz visível ocupa uma estreita faixa de todo o espectro de radiação

A detecção de ondas gravitacionais permitirá a observação de regiões que não são “visíveis” pela radiação eletromagnética. O cientista Odylio Aguiar, um dos pesquisadores brasileiros que participa do projeto LIGO (sigla de Observatório de ondas gravitacionais por interferômetro Laser), laboratório responsável pela detecção do sinal, fez uma declaração que está confundindo algumas pessoas, segundo ele:

“São frequências em ondas gravitacionais que, jogadas em um alto-falante, são possíveis de escutar. As ondas gravitacionais permitem que nós possamos ouvir o universo. Vamos conseguir ouvir coisas que a gente não consegue ver”1.

Alguns alunos me perguntaram se estamos ouvindo as ondas gravitacionais.

Vou tentar explicar onde está a confusão:

A definição clássica de onda é: uma perturbação que se propaga sem transporte de matéria. Ainda segundo a física classica elas são divididas em ondas mecânicas e eletromagnéticas. As ondas mecânicas são provocadas por perturbações mecânicas (movimento), como o som. A vibração das cordas vocais provoca uma perturbação no ar que se propaga até nossos ouvidos. Assim podemos ouvir a voz de uma pessoa que está falando. Toda onda mecânica precisa de um meio de propagação, pois são as moléculas desse meio que estão vibrando quando ocorre a passagem da onda.

Já uma onda eletromagnética não precisa de um meio de propagação, elas são oscilações do próprio espaço-tempo, causadas pela vibração de campos elétricos e magnéticos (cargas elétricas ou imãs em movimento).

Agora já podemos afirmar que outro tipo de onda existe. As ondas gravitacionais, que assim como as eletromagnéticas são oscilações do próprio espaço-tempo, porém causadas pela vibração de campos gravitacionais (corpos de grandes massas em movimento).

As ondas gravitacionais não podem ser ouvidas diretamente, elas não são o som (lembrem-se que no espaço há vácuo, logo o som não pode se propagar ali). Mas assim como podemos converter um sinal eletromagnético da antena de um celular para um som que sai por seu alto-falante , podemos converter as ondas gravitacionais em som. Isso realmente foi feito, mas não tem nenhum significado, não é realmente o “som” do universo.

A confusão está ocorrendo porque ao noticiarem a descoberta os cientistas do projeto converteram as ondas detectadas em um som audível e também porque estão usando uma analogia para explicar a importância da descoberta:

Assim como nós usamos os diferentes sentidos para conhecermos o mundo, a astronomia estava baseada até hoje somente na “visão” (uso de ondas eletromagnéticas). Agora temos outro tipo de onda, como se fosse um outro sentido, a audição ou o tato. As ondas gravitacionais, junto com as ondas eletromagnéticas vão permitir uma compreensão melhor do universo e avançar os estudos da astronomia. Quando o cientista diz “até agora estávamos surdos para o universo e agora passamos a ouvi-lo”, ele está querendo dizer que uma nova forma de investigação está sendo aberta. Não posso visualizar meu vizinho no andar de cima, mas posso ouvi-lo. Da mesma forma, uma onda gravitacional pode atravessar barreiras que as ondas eletromagnéticas não atravessam, como por exemplo, os buracos negros.

A importância da descoberta pode ser verificada também pelos números: o projeto inclui 15 países e foi orçado em cerca de 620 milhões de dólares. Demorou mais de quarenta anos desde a concepção até a detecção. Não vou entrar em detalhes técnicos de como a descoberta foi feita, posso explicar nos comentários, se alguém desejar (o vídeo abaixo também ajuda a entender). Só para se ter uma base de como ele é delicado, são na verdade dois laboratórios quase idênticos, separados por mais de 3.000 km de distância, e cada laboratório possui 4 km de tubos. Além do LIGO outros projetos parecidos estão em etapa de conclusão em outros lugares do mundo.

O projeto entrou em operação em 2002 e só após uma reforma, para melhorar sua precisão, foi possível a detecção do primeiro evento em setembro de 2015. Para evitar um alarme falso os cientistas aguardaram as revisões e confirmação da pesquisa até o dia 11 de fevereiro de 2016 quando finalmente foi anunciada a descoberta.

Entre os idealizadores do projeto está Kip Thorne, físico que ficou famoso depois do filme Interestelar, em que foi consultor científico e produtor, além de escritor do livro “A ciência de interestelar” (veja o post: Interestelar, há muito tempo não víamos um filme assim.

link para post sobre o filme

Sobre a outra notícia que iniciou originalmente o post vou falar rapidamente, Um físico da universidade de Namur na Bélgica publicou em dezembro do ano passado2 um artigo onde demonstra com vários cálculos matemáticos a possibilidade teórica de manipularmos a gravidade, algo até então só visto nos filmes e na literatura de ficção científica.

Imagine apertar um botão e desligar a gravidade de um automóvel, ele passaria então a flutuar. Ou então criar artificialmente gravidade em estações espaciais ou naves tripuladas. Isso tudo ainda está no campo da ficção mas Andre Fuzfa mostrou, usando a Teoria da Relatividade de Einstein que é possível construir uma máquina que cria e controla a gravidade, usando  para isso fortes campos eletromagnéticos.

Mais do que novas formas de transporte, se o campo gravitacional realmente puder ser controlado as aplicações tecnológicas são inimagináveis, poderíamos usar ondas gravitacionais (do mesmo tipo que acabaram de detectar no LIGO) para transmitir informações, assim como hoje usamos as ondas eletromagnéticas como as do rádio e dos celulares. As vantagens são muitas, mas as dificuldades são maiores ainda. Como já mencionado acima, a força gravitacional é extremamente fraca e por isso seria necessário campos eletromagnéticos muito intensos para criar fraquíssimos campos gravitacionais.

Por enquanto o artigo abre a possibilidade de possíveis aplicações em laboratório, testando as leis da física e ajudando a entender melhor esses modelos teóricos.

O ano de 2016 começa brilhante para a Física, uma nova janela se abre para o céu. Uma nova área tecnológica surgirá. A história nos mostra que previsões, principalmente no campo da ciência e tecnologia costumam errar e muito. Mas é impossível não imaginar que estamos diante de um marco, que será lembrado por muito tempo e fará parte dos futuros livros de física do ensino médio.

Referencias bibliográficas:

1 – Ondas gravitacionais podem permitir viagem no tempo, diz pesquisador  – Página do G1  Disponível em : http://g1.globo.com/sp/vale-do-paraiba-regiao/noticia/2016/02/ondas-gravitacionais-podem-permitir-viagem-no-tempo-diz-pesquisador.html Acesso em 14/02/2016

2 –  Fuzfa,  Andre  – How Current Loops and Solenoids Curve Space-time – Physical Review D Vol.: 93, 024014– Disponível em : http://arxiv.org/pdf/1504.00333v3.pdf

3 – http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=aparelho-pratico-controlar-gravidade&id=010130160122&ebol=sim#.VsEQh1QrKM9 acesso em 14/02/20164 –

4 – http://phys.org/news/2016-01-paper-method-gravitational-fields.html acesso em 14/02/2016

5 – http://super.abril.com.br/ciencia/matematico-propoe-maneira-de-criar-e-manipular-a-gravidade acesso em 1/02/2016

 

 

 

 

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Nem carro, nem ônibus, nem trem: Barco

fevereiro 18, 2014

trip-193-rios-limpos-004

Lendo a matéria publicada na revista Trip, sobre a proposta do arquiteto Alexandre Delijaicov, de transformar São Paulo numa cidade fluvial, me lembrei de que sempre pergunto aos meus alunos : “E se lá atrás, antes de Ford desenvolver a linha de montagem, tivéssemos pensado em todos os problemas que o automóvel nos traria? Será que não teríamos optado por um transporte público? Será que não teríamos dito “não” ao transporte individual?”.

Hoje não dá para saber qual teria sido o resultado dessa opção, mas sabemos o resultado da opção que foi tomada: Só o transito brasileiro mata, sozinho, mais do que qualquer guerra, congestionamentos imensos que roubam preciosas horas de nossos dias, poluição monstruosa responsável também por mortes “silenciosas”, e tantos outros problemas.

Não podemos voltar no tempo e consertar isso, mas podemos tentar inverter a lógica e no caso de São Paulo (e acredito que em várias outras cidades brasileiras) abrir rios e córregos onde hoje está uma grande avenida.

Essa é a proposta desse arquiteto, leiam a matéria e opinem aqui no blog:

São Paulo e o Rio

 

 

 

Baterias? Isso é coisa do passado

fevereiro 17, 2012

Quem tem mais de trinta anos deve se lembrar dos primeiros celulares que apareceram no mercado. Após certo tempo eles passaram a ser apelidados de tijolos. Alem de enorme eram extremamente pesados. O principal motivo? A bateria.

Agora um novo conceito está surgindo na conversa entre cientistas e ambientalistas: “colheita de energia”. A ideia é aproveitar a disponibilidade de energia disponível no próprio ambiente, na forma de ondas eletromagnéticas, vibrações mecânicas, energia solar, e energia térmica (calor).

As possibilidades são várias: Polímeros eletroativos, ou músculos artificiais como são conhecidos produzem uma corrente elétrica quando sofrem variação de tamanho, sendo esticados ou relaxados. Há vários tipos de materiais que podem ser utilizados para isso, em agosto do ano passado pesquisadores americanos desenvolveram um sapato que conseguia gerar cerca de um watt por cada passo:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=sapato-gerador-energia&id=010115110816 (acesso em 15/02/2012)

Um watt parece muito pouco, mas é suficiente para recarregar o celular ou outro dispositivo pessoal eletrônico. O mais importante desse trabalho é que estão verificando também a possibilidade de usar esse material para gerar energia elétrica através das ondas do mar. Um braço mecânico comprime o material quando as ondas passam.

Pesquisadores norte americanos interessados nos sapatos que geram energia, acabaram descobrindo outra forma de gerar energia elétrica, conhecida como “eletroumectação reversa”. Nesse processo energia mecânica é usada para mover gotas de um microfuido que ao circular no interior de microcanais gera energia elétrica, os detalhes da técnica podem ser lidos em:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=sapatos-geram-energia&id=010110110825&ebol=sim (acesso em 17/02/2012)

Mas se estamos interessados em colher energia do ambiente, porque não usarmos uma antena? Afinal as ondas eletromagnéticas (luz, ondas de rádio, raios-X, ondas de celulares, radares, TV) são ondas de energia que inundam tudo que está a nossa volta. Os primeiros rádios eram construídos com um cristal chamado galena, o qual funcionava como amplificador natural, dessa forma não havia necessidade de fonte de energia para o rádio, ele usava a energia da própria onda que trazia a informação.

Dr. Manos Tentzeris, da Universidade da Geórgia, nos Estados Unidos, criou um novo tipo de antena que consegue captar essas ondas e converter diretamente em energia elétrica:

No estágio atual, elas são capazes de captar energia da faixa de frequência das rádios FM até a frequência dos radares – de 100 megahertz (MHz) a 15 gigahertz (GHz).

Na faixa de frequência de TV, os testes mostraram uma capacidade de “colheita” de várias centenas de microwatts – com a antena de colheita de energia posicionada a 500 metros da antena da estação de TV.

Trecho retirado de:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=energia-ar-ondas-eletromagneticas&id=010115110708&ebol=sim (acesso em 17/02/2012)

Já a empresa japonesa Fujitso criou uma célula termossolar. Ela retira energia da luz do sol ou do calor do ambiente e converte em energia elétrica:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=celula-termossolar-energia-luz-calor&id=010115110118 (acesso em 17/02/2012)

Esses são apenas pequenos exemplos do que a pesquisa de novos materiais e a nanotecnologia estão prometendo. Ficar sem bateria no notebook, ou no celular será coisa do passado. Mas não posso deixar de mencionar o contraste, enquanto o simples andar com um tênis ou uma mochila vai gerar energia útil, ainda usaremos por um bom tempo carros com um motor movido a queima de um combustível, que polui, é barulhento, e possui eficiência menor do que 40%.

PS: materia de hoje (26/02/2012)  do site inovação tecnológica traz matéria sobre roupa que utiliza o calor do corpo humano para gerar energia:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=tecido-termoeletrico-calor-corpo-eletricidade&id=010115120223&ebol=sim

 

 

O óleo voltou a vazar (parte IV)

novembro 25, 2011

No dia 20 de abril de 2010 ocorreu o maior vazamento de óleo no mar. Foram mais de três meses para que o vazamento fosse controlado.

https://12dimensao.wordpress.com/2010/05/05/o-oleo-esta-vazando/

Agora é aqui no Brasil, Bahia de Campos, detectada pela Petrobras no dia 8 de novembro e informada a empresa Chevron, responsável pela perfuração.

Foram três posts sobre o vazamento do ano passado. Pensei que não falaria mais sobre esse assunto. E acho que não tenho nada a dizer  mesmo.

Deixemos que as imagens falem por si

http://g1.globo.com/economia/fotos/2011/11/veja-fotos-do-vazamento-de-petroleo-na-bacia-de-campos.html#F306740

Radioatividade e Usinas Nucleares

maio 2, 2011

Na última quarta-feira, 27 de abril de 2011 dei uma palestra sobre radioatividade e Usinas nucleares.

Para aqueles que assistiram e desejam os slides, basta clicar no link abaixo para baixar os mesmos.

usinas nucleares 2011

Engenharia e Alienação – Combinação perigosa

dezembro 13, 2010

Certo dia ouvi de um amigo, professor de história, uma questão interessante que ele coloca aos seus alunos, vou adaptá-la aos alunos de engenharia, mas poderia servir a qualquer outra área das ciências. Suponha que você é recém formado e trabalhe em um empresa  ganhanhando R$ 4.000,00 por mês. Uma segunda empresa oferece a você R$ 7.000,00. Você trocaria de emprego?

Alguns já devem ter dito sim logo de cara, mas quando a esmola é demais o cego desconfia não é mesmo? Então você se lembra de perguntar quantas horas de trabalho você terá na segunda empresa, e a resposta é: a mesma quantidade de horas.

Isso é bom, mas você agora está esperto e resolve perguntar sobre os outros benefícios: seguro saúde? Vale refeição? Vale transporte? Plano de carreira? As respostas são: os mesmos benefícios e em alguns casos até melhor.

Bem! Depois de todas essas perguntas e respostas você já está apto a decidir correto?

Vai trocar de empresa, pois a oportunidade é excelente.

Mas o mestre Lisânias (meu amigo professor de história) nos mostra que a pergunta mais importante, segundo Carl Marx, não foi feita:

O que eu vou produzir?

Será essa uma pergunta realmente importante?

Caso você tenha se lembrado de perguntar, ou tenha pesquisado sobre a empresa, essa seria uma questão que nortearia sua decisão?

Suponha que a empresa que você trabalha atualmente produza carrinhos de bebês e a segunda revólveres, faz diferença?

A resposta a essa pergunta não é única:

a) Sim, eu perguntei, e não me importo com isso.

b) Sim, eu perguntei, e me importo com isso, não vou aceitar a proposta.

c) Não, não perguntei. Nem tinha pensado nisso.

Existem diversas outras respostas, mas vamos ficar só com essas. Se você respondeu a resposta c, você é o que Marx chamaria de alienado.

Não se sinta ofendido, na sociedade atual (e nas anteriores também) os trabalhadores (que agora passam a ser chamados de colaboradores) são em sua maioria, pelo menos no ocidente, alienados.

A moeda, o capital, o dinheiro é o que importa. Afinal não estou fazendo mal a ninguém. Estou ganhando meu dinheiro com meu trabalho honesto (colaborando). Não é ilegal produzir armas, portanto alguém deve fazê-las não é mesmo?

A questão que estou tentando levantar aqui não é se é certo ou errado fazer armas. Pergunto se você percebeu que é uma peça nessa máquina. Se o que você produz não faz diferença, ou se isso ao menos não lhe incomoda, a ponto de você nem se quer pensar sobre, então isso é alienação e você está fazendo parte de uma massa de manobra. Você pode estar alimentando um sistema que você mesmo condena.

Esse é só um exemplo. Mas pode ser expandido para muitos outros casos. A segunda empresa pode ser poluidora, totalmente descompromissada com uma produção mais limpa, geradora de resíduos tóxicos, etc.

E não precisamos ficar presos ao exemplo do emprego, isso vale para o filme que você assiste, para a novela que você gosta, para o email aparentemente inocente que você encaminha, etc.

Vivemos muitas vezes uma ilusão de que somos pessoas bem informadas, que lemos jornais, revistas, assistimos telejornais, temos acesso a internet, grupos de discussões, tanta informação. Mas será que refletimos sobre o que estamos lendo, vendo, recebendo, assistindo?

Muitos de nós, por ser da cidade grande e pertencer a uma classe social diferente da grande maioria da população, nos julgamos mais bem informados do que o “povo”. As eleições são um bom exemplo. Quantas vezes reproduzimos o comentário: “o povo vota sem pensar, é enganado facilmente”. Voltando a outro exemplo do Lisânias, um camponês, que lavra sua lavoura, pode ser muito menos alienado do que um cidadão da dita cidade grande. Não porque ele tenha internet ou TV a cabo, mas simplesmente porque ele sabe qual o seu papel no sistema em que ele vive. Ele tem consciência do que faz.

Certa vez fiquei numa pousada na Ilha do Cardoso, o dono era um sujeito muito gente boa, típico caiçara, que gostava de contar “causos”. Ele nos contou de um senhor muito simples que tinha a seguinte filosofia: Nós temos que tocar nossa vida sendo um a menos. O mundo tá cheio de FDP (não preciso traduzir a sigla né?). Nós temos que nos esforçar para ser um a menos. Ele não tinha instrução formal, não deve ter lido Marx, mas não devia ser um alienado.

A engenharia pode iludir facilmente, a tecnologia fascina. É muito importante que você goste do que faz, é essencial, mas a fascinação não pode te cegar. Você vive em sociedade e tem o dever de procurar fazer o melhor para ela, é uma questão ética. A busca do sucesso a qualquer custo, o não saber lidar com o fracasso. É uma armadilha muito perigosa.

Ficamos escandalizados com o nazismo e a morte de mais de 6 milhões de judeus, negros, homossexuais, deficientes mentais, ciganos. Pensamos: Como foi possível tamanha barbárie? Será que ninguém percebeu o que estava acontecendo? O que era pregado? A eugenia: a supremacia da raça ariana.

Isso tudo aconteceu a não mais de 80 anos. Será que a nossa sociedade é tão diferente assim. Será que o sucesso a qualquer preço, American way of life (Estilo americano de vida) não é algo parecido com isso? Ser um looser (perdedor) é uma das maiores ofensas que a gente vê nos filmes americanos. Os livros de auto ajuda tentam nos passar uma mensagem positiva, acredite e você conseguirá, tudo só depende de você.

As pessoas esqueceram que o fracasso faz parte do aprendizado. Que o erro é importante. Que a frustração é importante. Lembro-me que uma amiga psicóloga contou que estava com seu filhinho de três anos em uma festa junina, brincando na pescaria. Seu filho não conseguiu o premio e começou a chorar, a moça da barraquinha ficou com dó e ofereceu um premio de consolação. Ela não aceitou, disse que o filho precisava aprender que não se ganha sempre.

Bom, acho que eu me alonguei demais nos pensamentos, Me desculpem por tocar em assuntos tão importantes de uma forma tão tosca e sem profundidade. Eu pretendia apenas alertar aos jovens engenheiros, cientistas, e tecnólogos que a ética não é a matéria chata obrigatória do currículo, que a história tem muito a nos ensinar. As profissões ligadas às áreas de tecnologia provocam profundas transformações na sociedade. Devemos ficar atentos a que tipo de transformação estamos inseridos.

RESGATE DOS MINEIROS – SUCESSO TECNOLÓGICO?

outubro 14, 2010

Ontem o mundo assistiu emocionado ao resgate dos 33 mineiros que estavam soterrados na mina San José, no deserto do Atacama, a uma profundidade de 622m. Foram 69 dias de agonia, e felizmente todos foram salvos em condições relativamente boas de saúde.

Segundo os jornais foi usado o que há de mais moderno em geologia, escavação e suporte à vida em condições extremas. O custo do resgate ficou em cerca de 37 milhões de reais.

O sucesso do resgate foi ainda maior, pois aconteceu bem antes do que se esperava. As estimativas iniciais é que ele só ocorreria em novembro.

Submarino russo kursk

Há dez anos o mundo viveu uma situação parecida, mas com final trágico, 118 marinheiros russos morreram quando o submarino russo Kursk afundou no dia 12 de agosto de 2000, 23 marinheiros sobreviveram às explosões que causaram o naufrágio, mas não foram resgatados a tempo. Estavam a 108 metros de profundidade.

Parece incrível que tenhamos tecnologia para chegar a Lua, distante cerca de 400.000 km, a Marte, cuja menor distância é em torno de 56 milhões de km, enviamos sondas aos confins do sistema solar, mas não temos ainda condições de irmos além de alguns km de profundidade na crosta terrestre.

Várias pessoas me perguntaram por que o resgate dos mineiros iria demorar três meses para acontecer? Por que é tão difícil cavar 700m?

As dificuldades são várias, como remover o material que vai sendo escavado? Como vencer as duras rochas que vão sendo encontradas? Como manipular uma broca em distâncias tão grandes? Como superar o aumento da temperatura crescente com a profundidade?

Alguns afirmam que se conhece mais do espaço do que do interior da Terra ou do fundo do mar. Não acho que isso seja verdade. O universo é muito vasto e há muito a ser descoberto. Talvez isso seja verdade com relação ao sistema solar.

A dificuldade em ir ao espaço consiste em grande parte em vencer a força da gravidade. Conseguido isso o movimento é muito fácil, uma vez que praticamente não há força de resistência (claro que as sondas podem ser atingidas por pequenos meteoros, vento solar e outras partículas, mas a chance é pequena).

Já na escavação ou nas profundezas do oceano várias forças opostas deverão ser vencidas. Por isso tudo é compreensível a dificuldade do resgate em ambos os casos (mineiros e marinheiros russos).

Devemos nos questionar sobre a possibilidade de melhora nas condições de trabalho, para impedir que acidentes como esse venham a se repetir. Só nesse ano já foram 31 mortes em minas no Chile.

Nossa sociedade ainda é fortemente dependente de metais, como o cobre, o alumínio e o ferro. Eles fazem parte da matéria prima de muitos artefatos tecnológicos. Então temos a obrigação de usar dessa tecnologia, para melhorar a forma de extração desses minérios.

Gastou-se 37 milhões de reais para o salvamento dos 33 mineiros. O mundo todo estava observando. Se fossem necessários 37 milhões de reais para um aperfeiçoamento tecnológico, que minimizasse os riscos de acidentes para os mineiros, ele seria investido?

Um “remédio” para o aquecimento global.

setembro 25, 2010

 

Na semana passada assisti a um programa no Discovery Channel “Ideias para salvar o planeta – Salvação no mar” em que dois cientistas testavam com sucesso uma ideia para atenuar o aquecimento global. John Lathan, físico inglês aposentado, especialista em nuvens e Stephen  Salter, professor emérito de engenharia da Edimburg University, propõem pulverizar as nuvens com água do mar, aumentando assim a reflexão da luz solar em cerca de 10%, reduzindo, dessa maneira, a temperatura do planeta.

A ideia é até bem simples, utilizando-se de navios controlados por controle remoto e movidos a algum tipo de energia não poluente (um barco a vela, por exemplo) seriam aspergidas gotículas de água e sal, que através das correntes de convecção (correntes de ar quente) seriam elevadas até a altitude de 300m onde formariam nuvens baixas. Segundo os cientistas este tipo de nuvem conhecida pelo nome de estrato-cúmulus cobrem cerca de 25% dos oceanos. Aumentando-se a área e tornando as nuvens mais brancas, elas passarão a irradiar, de volta para o espaço, uma parte da radiação solar.

A proposta mostrou-se viável, e não apenas em teoria, segundo o programa uma tentativa foi realizada na costa Oeste da Africa do Sul, e uma grande nuvem foi formada a cerca de 300m onde antes havia apenas um céu limpo. Medidas realizadas em um avião confirmaram a presença das gotículas de água e sal.

Fazendo uma pesquisa rápida, descobri uma matéria publicada na revista Scientific American Brasil de dezembro de 2008, nela são apresentadas algumas ideias para tentar conter o aquecimento global. No que está sendo chamado de geoengenharia, espera-se poder reverter a previsão de aumento da temperatura global da Terra, e a ideia de Lathan e Sarter é comentada com mais detalhes. Mas outras propostas são apresentadas pela revista, como a liberação de milhões de toneladas de dióxido de enxofre por ano na estratosfera, até a incrível ideia, de instalar uma espécie de guarda sol gigante no espaço que atenuasse a radiação solar.

As medidas propostas são bem ousadas e controversas, além de caríssimas. De todas, a que parece mais razoável, é a de clarear as nuvens com partículas de sal, mas segundo os próprios autores da proposta seriam necessários cerca de 1500 navios movidos a energia limpa, a um custo de 3 a 5 bilhões de dólares para compensar a duplicação do CO2 que será lançado na atmosfera.

Mas o projeto enfrenta a objeção de vários climatologistas que alertam que é muito difícil prever, através de modelos, que alterações podem ocorrer no clima. Corre-se o risco de termos regiões muito frias em um local e muito quentes em outra. A quantidade de chuvas também seria alterada, além da formação de ventos.

No meu ponto de vista acho importante que tenhamos estratégias para tentar reverter, de forma rápida, o aquecimento global ocasionado pela ação humana, ou até mesmo por ação natural como a erupção de vulcões. Isso poderia minimizar os enormes efeitos danosos ocasionados principalmente pela elevação do nível dos oceanos.

Mas por outro lado, corremos um sério perigo de criarmos um remédio apenas para o sintoma. Como um paciente que sofre de infecção e toma remédio apenas para diminuir a febre.

O aquecimento global não é mais somente uma previsão, o último Painel Intergovernamental para Mudanças Climáticas da ONU (IPCC) publicado em 2007, não deixou dúvidas de que os efeitos já estão ocorrendo e a previsão é que esses efeitos continuarão aumentando, mesmo que a emissão de gases estufa seja reduzida.  

Vários países mostraram-se preocupados com o relatório e medidas para diminuição da emissão de poluentes, principalmente de gases estufas, estão sendo debatidas e colocadas em prática.

Encontrar um remédio para reverter o aquecimento pode ser um bom paliativo,  enquanto as medidas de redução dos gases estufas não surtem efeito. Isso poderia minimizar os estragos, principalmente nos países mais pobres, como os africanos, onde estima-se que mais de um milhão de pessoas serão afetadas.

Ao mesmo tempo fico preocupado que, em posse desse remédio, a redução desses poluentes deixe de ser uma das prioridades, e assim teríamos dado um passo para frente e dois para trás.

 Impedir as pesquisas ou a aplicação tecnológica de medidas de redução da temperatura global não cabe a nós, mas impedir que voltemos a ter um descaso com a emissão desses poluentes é sim missão nossa, e devemos ficar alertas.

Para saber mais sobre essas medidas consulte a referencia abaixo.

http://www2.uol.com.br/sciam/reportagens/um_guarda-sol_para_refrescar_a_terra.html

Brasil possui curso de engenharia em nanotecnologia

setembro 13, 2010

Cena do filme "Viagem Fantástica"

A nanotecnologia é a tecnologia do mundo do muito pequeno. O prefixo nano quer dizer uma parte em um bilhão 1/1.000.000.000 =10-9. Portanto, nesse tipo de tecnologia os objetos manipulados estão em escala molecular, ou até mesmo atômica. Para se ter uma ideia da ordem de grandeza que estamos falando (se é que se é possível ter essa ideia) um nanômetro está para um metro, na mesma proporção que a medida de 150 m está para a distância da Terra ao Sol (é acho que não é mesmo possível se ter uma ideia clara sobre isso, mas deu pra perceber que é muito, mas muito pequeno).

O primeiro a perceber a potencialidade desta tecnologia foi o mais famoso físico norte-americano Richard P. Feynman, em uma palestra para a Sociedade Americana de Física em 1959, palestra esta intitulada: “Há muito espaço lá embaixo”. Segundo Feynman seria possível num futuro não muito distante a manipulação átomo por átomo para criar novos materiais. É praticamente isso o que está sendo feito atualmente.

Diversos novos materiais foram criados a partir da nanotecnologia, como os já famosos nano tubos de carbono. E isso não é apenas um brinquedinho dos cientistas, muitas aplicações práticas já estão sendo utilizadas na indústria, medicina, informática e outras áreas.

Uma aplicação, ainda pertencente só a ficção científica, é a introdução de um nanobot (um nano robô) em um ser vivo doente, como por exemplo, com um tumor maligno. O nanobot migraria através da corrente sanguínea até o local do tumor e lá poderia combatê-lo sem prejudicar nenhuma célula sadia. Quem assistiu ao filme “Viagem fantástica” deve estar se lembrando do filme agora: Um submarino com uma equipe de médicos e cientistas é miniaturizado e injetado no corpo de um paciente que sofre de um tumor no cérebro inoperável. O filme é de 1966 e seu roteiro foi escrito com base em uma história do brilhante físico e escritor de ficção científica Isaac Asimov. Diferentemente do que normalmente acontece, a história foi escrita por encomenda para o roteiro do filme. Mas parece que Asimov não gostou do filme e decidiu contar ele mesmo outra história lançando: Viagem fantástica II. Apesar de ter visto o filme quando ainda era adolescente ( e muito tempo depois dele ter sido lançado, afinal não sou tão velho assim) lembro-me de ter gostado muito do filme e até hoje lembro de várias cenas, como o ataque que os glóbulos brancos fazem ao submarino, ou o terrível momento em que eles tem que atravessar as válvulas do coração. Os efeitos especiais são fantásticos para a época.  

Como toda forma de tecnologia, a nanotecnologia não está livre do seu lado deletério. Uma das grandes preocupações é o descontrole desse tipo de partícula. Como são extremamente pequenas poderiam contaminar o ambiente e até seres vivos. Por se tratar de um tipo de material completamente novo, criado artificialmente, não sabemos que complicações podem advir dessa contaminação.

Mas a nanotecnologia já é uma realidade e não apenas uma promessa. Já existem no mercado diversos produtos produzidos ou melhorados através do uso dessa técnica. As potencialidades estão se mostrando incríveis. Poderemos afirmar, em pouco tempo, que o país que ficar fora desta nova tecnologia será comparado a ter ficado de fora do avanço da microeletrônica tempos atrás, gerando uma dependência tecnológica em áreas vitais hoje como a informática e as telecomunicações.

Neste ano dois cursos de graduação de engenharia incluíram a modalidade engenharia em nanotecnologia, os dois no Rio de Janeiro: UFRJ e PUC. Antes da abertura desses cursos a modalidade só existia para cursos de pós graduação ou especialização.

Essa nova carreira exige um engenheiro com uma formação mais diversificada nas áreas de física, química, biologia, eletrônica e computação. Por esse motivo a necessidade de se criar um novo curso.

Para maiores informações sobre a importância da nanotecnologia consulte o site do ministério da ciência e tecnologia – MCT: http://www.mct.gov.br/index.php/content/view/77609.html.

Higroeletricidade – Cientistas brasileiros descobrem nova forma de gerar energia elétrica

setembro 9, 2010

 

Uma mistura de medo e fascinação. É assim que muitos de nós nos sentimos frente às tempestades. Lembro-me de um dia em que, viajando do interior para São Paulo, durante uma tempestade, como estava na segurança do ônibus e a tempestade estava longe, pude contemplar o espetáculo que os raios, sem o incômodo do ruído dos trovões, exibiam: Quanta luz! Quanta energia! Quanta beleza!

Apesar de transmitir uma enorme quantidade de energia, um raio é imprevisível. Não sabemos nem onde nem quando acontecerá. Como então aproveitar tamanha energia?

Os famoso físicos Nikola Tesla e Lord Kelvin foram alguns dos cientistas que tentaram  construir dispositivos que pudessem absorver essa energia elétrica disponível no ar na forma de eletricidade, mas suas tentativas não obtiveram sucesso.

No dia 25 de agosto deste ano, durante a reunião da American Chemical Society (ACS), realizada em Boston, Estados Unidos, o professor Fernando Galembeck, da Unicamp apresentou um trabalho revolucionário. Ele e sua equipe conseguiram explicar como essa eletricidade é produzida e descarregada na atmosfera.

Simulando em laboratório a ação de gotas de água com partículas normalmente suspensas no ar, como sílica e fosfato de alumínio, os cientistas provaram que a água pode adquirir carga elétrica e transferir essa carga para as partículas. Segundo eles a sílica torna-se negativamente carregada e o fosfato de alumínio positivamente carregado quando na presença de alta umidade.

Os autores do trabalho denominaram de higroeletricidade a energia retirada diretamente do ar úmido: eletricidade da umidade.

Assim como painéis solares coletam a energia da radiação solar e podem transformar em calor ou diretamente em eletricidade, painéis higroelétricos poderiam coletar a energia do ar úmido e transformar em eletricidade que alimentaria baterias e ou aparelhos eletrônicos.

Mais interessante ainda, é que ao coletar essa energia da atmosfera, estaremos reduzindo a chance da formação de raios, diminuindo assim as mortes provocadas por esses fenômenos naturais. O Brasil é o país campeão nesse tipo de acidente fatal, no ano de 2007 foram 47 vítimas fatais e em 2008 o número aumentou para 75, segundo o Inpe (Instituto Nacional de pesquisas espaciais).

Apesar da importância do trabalho, a mídia brasileira não parece ter dado muito destaque à notícia. Quem sabe agora que estamos na semana da pátria algum jornal procure exaltar o nacionalismo e faça uma matéria sobre o assunto.

Segue abaixo uma foto de Fernando Galembeck apresentando o trabalho em Boston e algumas frases suas:

“Nossa pesquisa pode abrir o caminho para transformar a eletricidade da atmosfera em uma fonte de energia alternativa para o futuro,”

 “Assim como a energia solar está liberando algumas residências de pagar contas de energia elétrica, esta nova e promissora fonte de energia poderá ter um efeito semelhante.”

Referências:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=coletar-energia-ar-umidade-higroeletricidade&id=020115100825&ebol=sim

Charge Partitioning at Gas?Solid Interfaces: Humidity Causes Electricity Buildup on Metals
Telma R. D. Ducati, Luís H. Simões, Fernando Galembeck
Langmuir
August 12, 2010
Vol.: Article ASAP
DOI: 10.1021/la102494k