17/11/2023:  Degradação de Moléculas / Conectividade no Brasil / Transístor Termal

Estudo divulgado no Chemical Engineering Journal descreve uma estratégia para produzir um material à base de óxido de zinco (ZnO) capaz de degradar a molécula de sertralina – fármaco antidepressivo que, assim como outras drogas do tipo, tem sido identificado em águas superficiais de todo o mundo, sendo considerado um poluente emergente. Esse tipo de substância possui certas propriedades físico-químicas que dificultam sua remoção pelos métodos convencionais de tratamento da água. A pesquisa recebeu apoio da FAPESP e envolveu pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) e das universidades Federal de Alfenas (Unifal) e Federal da Paraíba (UFPB). O grupo descreveu uma estratégia para produzir estruturas hierárquicas de óxido de zinco (ZnO) 3D capazes de promover a degradação fotocatalítica da sertralina com alta performance. Aplicando o método hidrotérmico assistido por micro-ondas e o planejamento de experimentos, condições sintéticas otimizadas foram selecionadas para produzir fotocatalisadores de ZnO com estrutura 3D em apenas dez minutos. Para correlacionar as propriedades físico-químicas e fotocatalíticas dos materiais com as condições sintéticas investigadas, foi utilizada a análise de componentes principais (PCA), ainda pouco explorada em síntese de materiais.

Os domicílios com acesso à internet no país passaram de 51%, em 2015, para 84% neste ano, com base no total de domicílios. No ano passado, essa parcela chegou a 80%. Os dados são da pesquisa sobre uso das tecnologias de informação e comunicação nos domicílios brasileiros, a TIC Domicílios 2023, divulgada nesta quinta-feira (16). A amostra da pesquisa, do Centro de Estudos sobre as Tecnologias da Informação e da Comunicação (Cetic.br), abrangeu quase 24 mil domicílios e 21,2 mil indivíduos respondentes, com coleta de dados entre março e julho deste ano. As classes C e D/E impulsionaram crescimento da conectividade nos domicílios brasileiros, passando de 56% para 91% e de 16% para 67%, respectivamente, entre os anos de 2015 e 2023. As classes A e B passaram de 99% para 98% e de 88% para 98%, respectivamente. No entanto, a velocidade de conexão piora quanto menor é o poder econômico das classes, revelou a pesquisa. Já o compartilhamento com domicílio vizinho é maior na classe D/E, com 25% do total de lares com acesso à internet. Na classe C, o índice é de 15%; na B, 9%; e na A, 1%. Em relação ao acesso por indivíduos, a pesquisa mostrou que 84% da população é usuário de internet, um total de 156 milhões de pessoas, reporta o Época.

Um novo tipo de transístor termal – o primeiro do seu tipo em nanoescala – controla o calor em vez da eletricidade, e com a vantagem de que o fluxo de calor através do semicondutor é controlado eletricamente, divulga o Inovação Tecnológica. O componente permite ligar e desligar a passagem do calor. Com velocidade e desempenho máximos, o transístor termal é visto como a melhor saída para o gerenciamento de calor nos chips de computador porque seu projeto é igualmente miniaturizado, mais ainda do que o primeiro transístor térmico de estado sólido apresentado por pesquisadores japoneses no início deste ano. O transístor termal é formado por uma interface molecular automontada que funciona como um canal para o movimento do calor, que flui através dos primeiros dois eletrodos. Ligar e desligar um campo elétrico através de um terceiro terminal, por sua vez, controla a resistência térmica através do canal e permite que o calor se mova através da interface atômica com precisão. Os pesquisadores validaram o desempenho do transístor com experimentos de espectroscopia e ainda realizaram cálculos teóricos de primeiros princípios que levaram em conta os efeitos de campo nas características dos átomos e moléculas da interface. O nível de precisão é tamanho que a equipe afirma que, além da eletrônica, o dispositivo pode ajudar a estudar os mecanismos de movimento do calor até mesmo em células vivas.

16/11/2023:  Internet Mais Rápida / Supercondutividade / Nanoturbina de DNA / Conectividade em Caconde / Game sobre Amazônia

A China começou a implementar o que ela chama de “rede de Internet mais a, de Pequim, e a Cernet. Segundo a Huawei, a rede backbone — capaz de navegar a cerca de 1,2 terabits (ou 1,2 mil gigabits) por segundo — é rápida o suficiente para transferir dados de 150 filmes em um segundo. Uma rede backbone é uma infraestrutura que move o tráfego da Internet para diferentes localidades, capaz de aguentar transferências de dados de tecnologias como o 5G, além de veículos elétricos. A informação foi divulgada em uma conferência de imprensa esta semana pela fabricante de tecnologia Huawei e a China Mobile, em parceria com a Universidade Tsinghuova rede possui 2,9 mil quilômetros de cabos de fibra óptica entre Pequim e o sul da China, segundo um comunicado de imprensa. Não foram divulgados detalhes sobre planos de expansão pelo país e outras regiões, informa a CNN.

Nos últimos anos, um composto de potássio e carbono (K3C60) juntou-se a alguns materiais exóticos que apresentam uma supercondutividade fotoinduzida, ou seja, eles se tornam supercondutores quando alvejados por um feixe de luz, começa matéria do site Inovação Tecnológica. Isto torna o K3C60 um supercondutor orgânico (à base de carbono), pertencente à família dos fulerenos, mais conhecidos como moléculas “bola de futebol”, já que são formadas por 60 átomos de carbono em uma estrutura que lembra os gomos da bola. Essa supercondutividade gerada por um laser chamou a atenção porque o carbono sequer é um bom condutor de eletricidade – o normal nessa área é trabalhar com cupratos, que são compostos à base de cobre. Agora, pesquisadores do Instituto Max Planck para a Estrutura e Dinâmica da Matéria, na Alemanha, mostraram que essa capacidade de ativar a supercondutividade com um feixe de laser pode ser integrada em um chip, abrindo caminho para aplicações optoeletrônicas, sobretudo nas novas arquiteturas de computação com luz. Eryin Wang e seus colegas conectaram filmes finos de K3C60 a interruptores fotocondutores com guias de onda co-planares. Usando um pulso de laser visível para acionar a chave, eles enviaram através do material um forte pulso de corrente elétrica, com duração de apenas um picossegundo. Depois de percorrer o sólido a cerca de metade da velocidade da luz, o pulso de corrente atingiu outro interruptor, que serviu como detector, que então revelou as assinaturas elétricas características da supercondutividade.

As turbinas movidas por fluxos estão no centro de muitas máquinas que moldaram nossa sociedade, dos moinhos de vento e turbinas eólicas aos aviões, começa matéria do site Inovação Tecnológica. O que poucos sabem é que a própria vida depende criticamente de turbinas para processos fundamentais. A sintase FoF1-ATP, por exemplo, produz combustíveis para as células biológicas e faz funcionar o motor flagelar que impulsiona as bactérias. Agora, Xin Shi e colegas da Universidade Delft de Tecnologia, nos Países Baixos, construíram uma nanoturbina totalmente funcional, inspirada nesse modelo biológico. “Nossa nanoturbina possui um rotor de 25 nanômetros de diâmetro, feito de material de DNA, com pás configuradas em um sentido horário ou anti-horário para controlar a direção de rotação. Para funcionar, essa estrutura fica ancorada sob um forte fluxo de água, por sua vez controlado por um campo elétrico ou diferença de concentração de sal, a partir de um nanoporo, uma minúscula abertura em uma membrana fina. Usamos a nossa turbina para acionar uma haste rígida a até 20 rotações por segundo,” diz Shi. Esse nanomotor sintético promete expandir os horizontes da nanotecnologia porque tem inúmeras aplicações potenciais. Por exemplo, no futuro poderemos ser capazes de usar origami de DNA para fabricar nanomáquinas que possam fornecer medicamentos ao corpo humano, a tipos específicos de células.

O município de Caconde é o maior produtor de café do Estado de São Paulo. Se por um lado a altitude elevada garante a qualidade do grão ali cultivado, por muito tempo foi um problema para a comunicação entre os cafeicultores e o resto do mundo, uma vez que internet e telefonia móvel se popularizaram na zona rural apenas a partir de 2019. O potencial da conectividade para os agricultores de Caconde vem ganhando impulso com a instalação do Distrito Agrotecnológico (DAT) há pouco mais de um ano. O DAT do município é um dos cinco previstos para o Estado de São Paulo no âmbito do Centro de Ciência para o Desenvolvimento em Agricultura Digital (CCD-AD/Semear Digital), sediado na Embrapa Agricultura Digital, em Campinas, em parceria com o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPQD), a FAPESP e uma série de outros parceiros.  A digitalização das áreas rurais  agiliza  serviços, facilita um manejo mais correto, com melhor controle das condições da água e da ração, além de uma gestão mais eficiente da propriedade. Na produção de café, as principais demandas dos produtores no início do projeto eram o rastreamento e a certificação do produto, gestão da propriedade, compra e venda de insumos, além da busca de compradores que praticassem preços melhores que os do mercado, buscando por nichos para cafés especiais. Outra demanda era de previsão de riscos climáticos. No total, dez DATs serão instalados por todo o país.

Um jogo educativo para computador intitulado “Floresta Virtual” foi desenvolvido pela equipe do Espaço Interativo de Ciências (EIC) – grupo ligado ao Centro de Pesquisa e Inovação em Biodiversidade e Fármacos (CIBFar), um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP sediado no Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP). O jogo permite aos usuários se conectar com a Amazônia de forma lúdica. A floresta é explorada por meio de simulação em 3D realista, utilizando ferramentas digitais, que permitem ao visitante conhecer representantes da flora e fauna do bioma, bem como o conhecimento dele extraído por diferentes etnias dos povos originários. O passeio em 3D é guiado por uma seta, localizada na parte superior da tela, que auxilia o jogador a localizar diferentes plantas, animais e curiosidades da floresta. Durante a navegação, o jogador pode interagir com elementos que compõem a floresta, adquirindo conhecimentos gerais e específicos sobre plantas e animais que ali habitam. Ao longo do percurso o usuário poderá participar de questionários e conquistar bonificações que o estimularão a interagir com os elementos da mídia e testar os conhecimentos adquiridos.

14/11/2023:  Energia do Oceano / Identificação de Microrganismos / Rotação da Terra

Uma startup sediada no Reino Unido pretende usar uma tecnologia centenária para conseguir abastecer ilhas tropicais com energia renovável, consistente e ilimitada. Conhecido como Conversão de Energia Térmica dos Oceanos (OTEC, na sigla em inglês), o processo consegue gerar energia renovável a partir do diferencial de temperatura das águas do oceano. Os sistemas OTEC transferem calor das águas quentes para evaporar um fluido de baixo ponto de ebulição, criando o vapor que aciona uma turbina para produzir energia. À medida que o vapor esfria e condensa em contato com a água fria do mar – bombeada das profundezas do oceano -, o ciclo energético se completa. De acordo com o Um Só Planeta, a startup Global OTEC está desenvolvendo uma plataforma offshore OTEC, em escala comercial, e que visa especificamente abastecer pequenas ilhas com energia limpa. Batizada de Dominique, a estrutura foi projetada para ser modular e muito mais barata que os protótipos anteriores. Em teoria, o sistema OTEC tem potencial para produzir pelo menos 2.000 GW globalmente, rivalizando com a capacidade combinada de todas as centrais elétricas a carvão do mundo. E, ao contrário de outras energias renováveis, é uma fonte de energia de base, o que significa que pode funcionar 24 horas por dia, 7 dias por semana, sem oscilações na produção.

Um dos maiores desafios da agricultura de precisão é o mapeamento da comunidade de microrganismos benéficos e causadores de doenças (patogênicos) presentes no solo. Para auxiliar nesse processo, o biólogo Rafael Silva Rocha criou a startup de biotecnologia ByMyCell. Por meio de sequenciamento de DNA de nova geração, os pesquisadores da empresa são capazes de identificar em amostras de solo a diversidade de microrganismos (microbiota), de forma rápida, com alta resolução e custos mais acessíveis que outras alternativas existentes no mercado. Dessa forma, conseguem detectar focos de patógenos e auxiliar o produtor a tomar decisões para aumentar a produtividade e reduzir o uso de agroquímicos. A plataforma, aprimorada por meio de um projeto apoiado pelo Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE), da FAPESP, é capaz de identificar qualquer microrganismo: com uma única análise, é possível mapear mais de 300 mil agentes. “E o melhor: o custo é bem acessível”, afirma Silva Rocha. No caso do agronegócio, a metodologia tem sido aplicada na identificação de fungos patogênicos – o principal problema do setor, informa o gizmodo. O sistema  também calcula o risco de doença em uma propriedade, compara com o banco de dados exclusivo criado pela própria equipe e aponta previsões.

Pesquisadores da Universidade Técnica de Munique, na Alemanha, conseguiram medir a rotação da Terra com a maior exatidão já alcançada até hoje, revela o Inovação Tecnológica. As medições serão utilizadas para determinar a posição da Terra no espaço, mas também beneficiarão outras áreas, como as pesquisas climáticas, tornando os modelos do clima mais confiáveis. O recorde foi batido graças ao Observatório Geodésico Wettzell, que vem melhorando a precisão do seu anel de laser há mais de uma década – em 2011, o laboratório mediu a rotação da Terra diretamente pela primeira vez. Na sua viagem através do espaço, a Terra gira em torno do seu eixo a velocidades ligeiramente variáveis. Além disso, o eixo em torno do qual o planeta gira não é completamente estático, oscilando ligeiramente porque a Terra não é completamente sólida – não apenas a superfície, mas o interior da própria Terra também está em constante movimento. Essas mudanças na massa aceleram ou freiam a rotação do planeta, diferenças que podem ser detectadas usando sistemas de medição extremamente precisos, como o anel de laser. O laboratório é formado por dois feixes de laser em contra-rotação, que viajam em torno de uma rota quadrada, com espelhos nos cantos, que formam um circuito fechado.

13/11/2023:  Detecção de Umidade / Madeira Engenheirada / Cerâmica de Refrigeração

A Wiliot, empresa de plataforma ambiental de Internet das Coisas (IoT), lançou uma solução de detecção de umidade como parte da plataforma de visibilidade de localização em tempo real sem bateria da empresa. A solução está sendo testada com alimentos e produtos farmacêuticos para rastrear condições que possam impactar a qualidade desses produtos ou ativos, informa o IOP Journal. Espera-se que os primeiros a adotar sejam mercearias, retalhistas e empresas de logística para garantir a frescura e a sustentabilidade dos produtos. A companhia já fornece recursos de detecção de temperatura, localização e emissões de carbono. Agora, está adicionando umidade para produtos sensíveis. O objetivo é evitar que alimentos contaminados cheguem aos consumidores. Tradicionalmente, a umidade das mercadorias em trânsito ou armazenamento é medida com dispositivos que devem ser acessados manualmente. Os sensores podem ter preços elevados e, normalmente, os dados não estão disponíveis sem fios, deixando uma lacuna na medição em tempo real quando se trata das condições em que as mercadorias estão em trânsito. Para resolver este problema, a Wiliot tem trabalhado para adicionar a mais recente capacidade de detecção à sua tecnologia. A solução consiste em sua etiqueta IoT Pixel com uma membrana adicional que detecta a umidade do ar. Pixels IoT já estão em uso para rastreamento de temperatura e localização. Os parceiros fornecem soluções completas, aproveitando tags sem bateria e baseadas em BLE e conteúdo relacionado para capturar dados até mesmo em contêineres e caminhões.

A Suécia vai construir uma cidade toda de madeira. Na Ásia, Singapura inaugurou uma faculdade feita de madeira. A Vila Olímpica de Paris, em 2024, será construída com madeira. E há uma disputa para ver quem fica com o título de prédio mais alto do mundo… em madeira, começa matéria do g1. O uso da madeira é uma alternativa mais sustentável em relação ao emprego do concreto e do aço. Hoje, graças à tecnologia de ponta, é possível fabricar — em madeira — componentes estruturais como vigas, pilares e lajes. É a chamada “madeira engenheirada”, processada industrialmente. E a matéria-prima dessas construções não vem de vegetação nativa, e sim de florestas plantadas — árvores cultivadas pelo homem com o objetivo de produzir e comercializar madeira. Assim, é um recurso renovável, diferente do insumo necessário para produzir o concreto e o aço, materiais que hoje dominam a indústria da construção. Além disso, o processo de fabricação do concreto e do aço hoje gasta muita energia e polui muito. A construção civil é responsável por 38% das emissões de gás carbônico no mundo relacionadas à energia, segundo a agência da ONU para o Meio Ambiente. Já a madeira, em um metro cúbico, é capaz de estocar até uma tonelada de carbono. Mesmo depois de ela ser cortada e processada, o elemento não é liberado para o meio ambiente. Apesar de o mundo já ver até arranha-céus de madeira, no Brasil as construções com o material ainda “engatinham”. Mas o Instituto de Arquitetura e Urbanismo (IAU) da USP, em São Carlos, irá construir um dos primeiros prédios públicos de madeira do país.

Engenheiros de Hong Kong desenvolveram uma “cerâmica refrigeradora” que representa um avanço significativo para o uso prático do resfriamento radiativo passivo, ou refrigeração passiva, que manda o calor para o frio do espaço sem gastar energia. Notícia do portal Inovação Tecnológica destaca que o material, batizado de cerâmica de resfriamento, alcançou propriedades ópticas de alto desempenho ao refletir o calor em frequências para as quais a atmosfera da Terra é transparente. Isto permite baixar a temperatura de ambientes sem usar refrigerantes e sem gastar energia, o que torna o material uma alternativa promissora aos tradicionais sistemas de ar-condicionado. Mais do que uma demonstração de laboratório, a relação custo-benefício, durabilidade e versatilidade da cerâmica deixam-na praticamente pronta para comercialização, para uso não apenas na construção civil, mas em diversas outras aplicações.

Produzido pela CDI Comunicação

Edição: SUPRICOM