21 /06  

O painel solar de tamanho residencial com 60 células atingiu eficiência de conversão – porcentagem de energia solar incidente em um painel convertida em eletricidade – de 26,9%, superando os melhores painéis de silício de cerca de 25% com área de painel designada semelhante. A eficiência foi medida e certificada de forma independente pelo Fraunhofer CalLab, da Alemanha, relata Engenharia é. O segredo da Oxford PV, uma spin-off da Universidade de Oxford, são as células solares tandem de perovskita-silício, que teoricamente poderiam atingir mais de 43% de eficiência, superando o limite teórico das células solares de silício tradicionais, que é inferior a 30%. A empresa desenvolvedora de tecnologia solar com sede em Yarnton, Inglaterra, produz células solares tandem de alta eficiência de forma proprietária na fábrica em Brandenburg an der Havel, na Alemanha. A empresa afirma ter um plano para levar a tecnologia de painéis solares além de 30% de eficiência. Planeja escalar a produção de células solares tandem para volumes de gigawatts nos próximos anos. “O módulo de recorde da Oxford PV representa um avanço para a geração de energia solar. Proprietários de residências, clientes comerciais e de serviços públicos, todos se beneficiarão com mais de 20% de potência adicional com a mesma área ocupada”, disse David Ward, CEO da Oxford PV.

Seis estudantes de graduação de diversos cursos da Escola de Engenharia de São Carlos da USP (EESC-USP) e integrantes do Grupo SEMEAR ― Soluções em Engenharia Mecatrônica e Aplicação em Robótica ― garantiram presença na próxima edição da IMAV (International Micro Air Vehicles Conference and Competition), a maior competição e conferência internacional na área de drones e veículos aéreos não tripulados. O evento ocorrerá entre 16 e 20 de setembro, na Universidade de Bristol, no Reino Unido. Neste ano, o tema é preservação ambiental e os participantes devem aplicar as tecnologias de VANTs para monitoramento e proteção da biodiversidade. É a primeira vez que o grupo SEMEAR participará da competição. “Representou o reconhecimento do nosso trabalho de muitos anos”, dissee Vitor Garcia Ribeiro, estudante do terceiro ano de Engenharia Mecatrônica e diretor do Núcleo de Robótica Aérea do Grupo SEMEAR. Serão levados dois drones (Harpia e Carcará) desenvolvidos pelo grupo nos últimos anos. O Harpia é um drone indoor, projetado para navegar de forma autônoma em ambientes fechados e sem o auxílio de GPS, utilizando sensores e inteligência artificial. Para o desafio proposto pela competição, o drone deverá percorrer um circuito e identificar várias pistas visuais de diferentes animais. “Na área de sensoriamento, se destaca a odometria visual, que consiste no uso de câmeras em conjunto com algoritmos de visão computacional para mapear o ambiente ao redor do veículo, para o mesmo ser capaz de se orientar durante suas atividades autônomas”, explica Ribeiro. O Harpia é um projeto desenvolvido com manufatura aditiva, após passar por pesquisa em modelagem computacional e desenvolvimento em CAD. Já o Carcará foi projetado com o objetivo principal de realizar voos outdoors de mapeamento. “Também foi concebido por alunos de graduação com o uso de alumínio e fibra de carbono na estrutura. Com câmeras e dois GPS para a navegação, além de outras tecnologias embarcadas, é capaz de mapear áreas de preservação e identificar animais com o uso de inteligência artificial”, detalhou Ribeiro.

Pesquisadores brasileiros aprimoraram a técnica de fabricação dos pontos quânticos. Essas nanopartículas semicondutoras emissoras de luz, que ganharam o Prêmio Nobel de Química do ano passado, formam os pixels das telas mais modernas e estão sendo pesquisadas para outras aplicações, incluindo células solares, LEDs feitos com cascas de arroz e até como qubits para computadores quânticos. A nova técnica permite monitorar em tempo real o que está acontecendo na solução, no qual os pontos quânticos são produzidos, ou seja, acompanhar o crescimento cristalino por meio da cor (frequência) que os pontos quânticos emitem, reporta Inovação Tecnológica. As características de emissão de luz dos pontos quânticos (PQs) estão ligadas ao seu tamanho, devido ao fenômeno do confinamento quântico. Os elétrons ficam presos, ou confinados, no interior do ponto quântico como se estivessem em uma caixa cujas paredes são as barreiras de potencial criadas pelo material semicondutor. Do mesmo modo que ocorre em um átomo, os elétrons só podem ocupar níveis discretos de energia, que são determinados pelo tamanho do ponto quântico ― quanto menor o ponto, mais próximos os níveis de energia se tornam, determinando sua emissão de luz. A síntese é realizada a partir de uma mistura de soluções precursoras de íons de cádmio (Cd2+) e telúrio (Te2-), na presença de um reagente para controle de tamanho. Com o aumento da temperatura, a reação química é iniciada, mediante a aproximação e agrupamento de íons de telureto e de cádmio. À medida que a reação prossegue, unidades adicionais de CdTe vão se agrupando esfericamente em um processo chamado de automontagem. “Graças ao monitoramento preciso das frequências de emissão, pode-se estimar o tamanho das nanopartículas. PQs de telureto de cádmio com diâmetro em torno de 1 a 2 nanômetros (nm) emitem na região do azul e verde do espectro visível, enquanto PQs maiores, na faixa de 4 a 5 nm, emitem em frequências mais baixas, como amarelo e vermelho, respectivamente,” explicou o pesquisador Leonnam Merizio, da USP em São Carlos. A nova técnica, que a equipe chama de in situ (no local), tem vantagens significativas em relação à estratégia convencional de síntese dos PQs. “Na técnica convencional, é preciso retirar pequenas alíquotas de amostra da solução, para medir o tamanho dos pontos quânticos. Na técnica in situ, as medidas são feitas enquanto o processo ocorre, sem a necessidade de interferir no meio reacional retirando amostras. Isso possibilita obter maior número de espectros por unidade de tempo, além de não alterar o volume reacional e evitar descartes desnecessários. Desse modo, a técnica permite controlar, de forma bem mais precisa, a cor de emissão dos PQs de interesse,” explicou Leonnam.

20 /06

A jornalista e designer de interiores Anelise Lopes menciona duas construções que utilizaram o programa BIM (Modelagem de Informação da Construção): a residência Alvorada 3520, construção de 600 m² em um condomínio de luxo em Porto Feliz, que levou 14 meses para ir do papel à entrega das chaves, período que contabilizou seis meses de projeto e oito de construção; e a casa de 40 m² que o Grupo SteelCorp levou para a CasaCor e que pode ser desmontada e remontada em qualquer lugar (a unidade foi comprada e será implantada em uma fazenda). A primeira é um exemplar de construção ‘rápida e limpa’, que materializou todos os preceitos de tecnologia, por meio da automação (iluminação, climatização, persianas, som e segurança) e da sustentabilidade (autossuficiente). Já a segunda é uma ‘construção industrializada’ que dura entre 300 e 400 anos, sem trinca ou umidade, e toda a estrutura foi feita em perfis (light steel frame) ― o projeto levou três meses, enquanto a produção e montagem foi feita em dez dias, na fábrica. Os perfis de aço galvanizado são preenchidos com placas de cimento ou de gesso e recebem toda a estrutura elétrica e hidráulica com as paredes já montadas. Depois de construída na unidade fabril, foi transportada e montada em 24 horas na CasaCor, registra o MSN. De acordo com a empresa, o tempo consumido é equivalente a 50% da construção convencional, assim como a redução de ruídos e de consumo de água, além da manutenção da temperatura ambiente final entre 22 e 26 graus. A empresa não passa uma estimativa de investimento, uma vez que cada projeto pode trazer muitas variações, mas destaca que tem custo equivalente aos das construções tradicionais, com a vantagem dessas inovações ― o modelo construtivo pode ser aplicado a diferentes tipos de edificações com qualquer porte. Todo o processo é feito de forma integrada e organizada. Além da dependência praticamente nula de empreiteiros ou assistentes (cada etapa é executada pelo fornecedor responsável, que participa de toda elaboração do projeto), o conjunto estrutural pré-fabricado em madeira, no caso da residência Alvorada, ou em aço, no caso da SteelHouse CasaCor, permite várias operações de layout ou personalização dentro da casa.

A indústria automotiva evoluiu em diversos aspectos nos últimos 100 anos, mas a dinâmica de condução dos veículos é praticamente a mesma: um volante para controlar a direção e pedais para acelerar e frear. Mas, se depender da Bosch, nos próximos anos, teremos uma grande mudança nesses elementos. Ao menos no funcionamento deles. Durante o Tech Day 2024, no centro de desenvolvimento e pesquisa da empresa, em Renningen (Alemanha), foram apresentadas tecnologias que prometem simplificar o funcionamento da direção, aceleração e frenagem, reduzindo o número de peças e o peso dos carros. A ideia é trocar sistemas mecânicos por eletrônicos, que se comunicam com fios elétricos usando dados lidos por sensores, reporta o AutoEsporte. Usando a direção como exemplo, podem ser eliminados, de uma só vez, coluna de direção, pinhão, cremalheira. Todos esses elementos seriam substituídos por sensores e atuadores no volante e na caixa de direção. Assim que a solicitação de direção do motorista é enviada, o atuador de direção direciona as rodas. Sem a transmissão mecânica do sistema convencional, cabe a um atuador no volante criar a sensação de direção, dando ao motorista um retorno físico sobre o estado de condução e a superfície da via. Segundo a Bosch, sinais específicos, como os de sulcos ou buracos, podem ser parcial ou completamente filtrados, amortecidos ou mesmo amplificados. Em tese, isso pode reduzir o desconforto de trafegar em vias esburacadas ou, em casos de uma condução na pista, aprimorar a percepção do piloto. É possível selecionar o nível de filtragem de obstáculos e buracos. Se preferir, o motorista pode escolher não receber nenhuma vibração no volante ao passar por uma lombada. Segundo os engenheiros da Bosch, a tecnologia estará disponível para as fabricantes de veículos no final de 2027. A Bosch também demonstrou o funcionamento do pedal de freio sem conexão mecânica, ou seja, by wire. Em vez de um sistema hidráulico, sensores captam o movimento do motorista no pedal e transmitem para atuadores que acionam os freios de forma imediata. Assim como na tecnologia citada acima, há uma redundância — também elétrica — em caso de falha. Há duas centrais eletrônicas alimentadas por diferentes fontes de energia. Se uma deixar de funcionar, a outra entra em ação. No caso dos freios by wire, a Bosch desenvolveu dois diferentes tipos de pedal. O mais conservador se parece com um convencional. Porém, tem o curso total reduzido de 6 cm para 4 cm. Com isso, é preciso menos força para que a pressão total seja exercida. Uma proposta mais ousada tem um pedal praticamente fixo, com movimento de apenas 0,4 cm. Os sensores conseguem captar com maior precisão a força de frenagem e replicar nas pastilhas a dosagem necessária.

As visitas remotas se destacam como ferramenta que altera positivamente a gestão e interação em projetos. Nesse intuito, a empresa SH, desenvolvedora de soluções inovadoras para a construção civil, disponibiliza a tecnologia em todas as suas unidades. A marca utiliza a visita remota para aproximar quem está mais distante e conectar, por meio de assistência técnica, os clientes no monitoramento técnico de suas obras, identificando desvios de projeto que possam comprometer a segurança da obra, e fornecendo orientações de montagem à distância, reporta O Empreteiro. Durante o período de implementação, em 2023, a corporação priorizou divulgar, treinar e implementar a tecnologia em todas as obras. Hoje, já tem a capacidade de interagir com todos os clientes que possuem sinal de rede e em todas as obras que atua. Com o uso de drones, câmeras de alta resolução e plataformas de realidade virtual, é possível realizar inspeções de segurança mais frequentes e detalhadas. Na SH, as visitas são possibilitadas por meio de uma parceria com a startup Vsight, que possui uma plataforma que permite interação com os clientes. “A visita remota não substitui a visita presencial, mas complementa a demanda e aproxima quem precisa estar perto”, disse Jaime Castro, coordenador de Assistência Técnica. De acordo com a empresa, há ferramentas digitais de visitação que permitem a realização de reuniões virtuais no mesmo ambiente em que se vê a obra, possibilitando conversas que levem à resolução de problemas de maneira mais rápida. O monitoramento é facilitado para engenheiros, arquitetos e mestres de obra, que podem reajustar rotas, se necessário, conduzindo a obra de uma maneira 360°. Além disso, é possível criar bancos de dados com as informações da construção, garantindo relatórios mais detalhados.

A CBMM, fabricante de produtos de nióbio controlada pela família Moreira Salles, e a Volkswagen Caminhões e Ônibus apresentaram, nesta quarta-feira (19), o protótipo do e-Bus, primeiro ônibus elétrico do mundo equipado com uma inovadora bateria de íons de lítio com nióbio, desenvolvida pela companhia brasileira em parceria com as japonesas Toshiba Corporation e Sojitz Corporation. A principal vantagem do uso do óxido de nióbio em baterias (no polo negativo, ou ânodo) é o carregamento ultrarrápido, de 10 minutos para veículos leves e 15 minutos para pesados, sem risco de superaquecimento e explosão, relata a Época. A bateria à base de lítio deve estar disponível no mercado em 2025. Durante o evento, foi feita uma demonstração em tempo real de recarga do e-Bus, que foi concluída em 8 minutos e 37 segundos, abaixo dos 15 minutos estimados inicialmente e dos 10 minutos que vêm sendo obtidos nas operações mais recentes. Esse é justamente um dos maiores desafios ao avanço da eletrificação na logística: o tempo de recarga estendido das baterias tradicionais, que levam grafite no polo negativo, o que significa deixar ônibus e caminhões sem rodar por períodos longos, elevando custos e exigindo frotas maiores. A recarga rápida, com essa tecnologia de nióbio, não compromete a vida útil das baterias. “A evolução desses materiais garante competitividade e qualidade às baterias”, disse o presidente da CBMM, Ricardo Lima. A companhia estuda desde 2014, com mais ênfase a partir de 2018, o desenvolvimento de materiais que elevem a performance de baterias. Em meados de 2018, fechou um contrato de pesquisa com a Toshiba, que culminou na tecnologia que equipa o ônibus elétrico montado pela Volkswagen. Com 10 mil quilômetros já percorridos, o e-Bus entra agora na fase de testes em operação real. A aposta das empresas é no uso desses ônibus para trajetos urbanos, dada sua autonomia de 60 quilômetros.

19 /06

A China construiu o primeiro centro de inovação para a produção urbana de frutas e vegetais. Projetado pelo escritório holandês Van Bergen Kolpa Architecten, a ‘Vertical Farm Beijing’ foi criada para a empresa hortícola AgriGarden e a Academia Chinesa de Ciências Agrícolas (CAAS), relata Um Só Planeta. Com 3.500 m², a estufa foi pensada para mostrar aos estudantes e público em geral como é possível produzir alimentos nos centros urbanos de maneira sustentável. O edifício de três andares fica na entrada do campus da CAAS, no centro da capital chinesa. “Por meio da reutilização de água e de estratégias climáticas passivas, a Vertical Farm Beijing permite que as plantas sejam cultivadas de forma sustentável. Alguns recursos considerados inúteis na cidade podem ser reaproveitados na horticultura vertical, como nutrientes da água de esgoto e do dióxido de carbono no ar”, explica Xinrui Li, porta-voz do escritório holandês. Um dos grandes desafios do projeto foi conciliar as condições de iluminação para o cultivo de diferentes tipos de alimentos em um único prédio. Para isso, a fazenda tem uma variedade de métodos de cultivo vertical e áreas de demonstração, que são interligados por uma rota educacional para os visitantes. A estufa é organizada ao redor de um átrio, ocupado por grandes árvores frutíferas e plantações verticais. No segundo andar, frutas e hortaliças folhosas são cultivadas sob uma luz de LED roxa, que ilumina o edifício de forma artística à noite. No terceiro nível estão plantados os tomates e pepinos, cultivados sob luz natural. O projeto abrange diversas iniciativas sustentáveis. Além de reutilizar a água usada para irrigar as plantas e coletar água da chuva pelo telhado do edifício, a fazenda vertical utiliza ventilação natural e resfriamento baseado na evaporação, que são integrados à fachada, ao mesmo tempo que usa a extração passiva de calor do sol e o calor residual da iluminação LED para aquecer o ambiente.

A Morfo, startup francesa que realiza reflorestamento com o auxílio de drones, acaba de captar € 4 milhões e concluir a extensão de sua rodada seed. Ao todo, a empresa levantou € 11 milhões em um trabalho de captação que começou há dois anos, reporta o Reset. O principal investidor foi o Teampact Ventures, fundo de venture capital europeu que reúne atletas para investir em startups com impacto social ou ambiental positivo. Participaram o jogador de futebol Raphaël Varane, do Manchester United,  e Antoine Dupont, ídolo da seleção francesa de rúgbi. “A primeira coisa que faremos com o recurso é acelerar o que já temos no Brasil. Faremos isso abrindo nosso primeiro laboratório [no Rio de Janeiro] para alavancar nossa capacidade de pesquisa e desenvolvimento, e acelerar os processos operacionais, científicos e de inteligência artificial para que possamos garantir que conseguimos dar escala ao nosso negócio”, diz o co-fundador da Morfo, Pascal Asselin. O objetivo principal da companhia é fazer com que, nos próximos dois anos, os processos que hoje são usados para analisar e monitorar 1 mil hectares sejam igualmente rápidos e eficientes quando usados para 10 mil hectares. A técnica de reflorestamento da Morfo consiste na disseminação de cápsulas com sementes germinadas. No primeiro ano, a cada dez cápsulas lançadas, oito sobrevivem, de acordo com a startup. Em cada ecossistema, são necessárias entre 30 e 50 espécies diferentes para recompor a flora local. Uma vez germinadas, o acompanhamento ao longo de anos é essencial para o trabalho, já que ocorre a interação com animais e com diversos eventos meteorológicos e climáticos. Essa análise, feita com o uso de imagens de satélites e captadas por drones, gera terabytes de dados. “Conseguimos analisar 1 mil hectares em menos de cinco minutos no computador. Temos várias pesquisas para garantir que conseguimos ter imagens com alta resolução desde o início do crescimento das árvores, para entender onde estão, como se deu a biodiversidade e quanta biomassa existe ali. Um passo seguinte é disponibilizar essas informações na plataforma para que os stakeholders de cada projeto possam acessá-las”, detalhou. A startup tem 19 projetos, distribuídos entre a Guiana Francesa e o Brasil – na Bahia, no Rio de Janeiro e no Pará. São cerca de 600 hectares em diferentes estágios de reflorestamento.

A parceria entre a Teclógica e a PPI Multitask, empresa do Grupo WEG, promete alavancar o mercado da indústria 4.0. A Teclógica é especialista em soluções digitais de manufatura e gerenciamento de serviços para diversos segmentos. Já a PPI Multitask é dedicada à indústria 4.0 e pioneira no Brasil em soluções MES (Manufacturing Execution System – Sistema de Execução de Manufatura). As empresas vão oferecer um sistema de controle de produção com soluções MES, um software 100% configurável, com foco na indústria para monitorar, controlar e gerenciar o processo de produção em tempo real, informa TI Inside. De acordo com Aloísio Arbegaus, CEO da Teclógica, o software substitui os apontamentos em papel no chão de fábrica mediante a coleta de dados on-line de produção, movimentação de materiais, qualidade e manutenção. “Essa substituição proporciona informações em tempo real para o monitoramento, a rastreabilidade da operação industrial e os indicativos de quebras e anomalias”, detalhou. A oferta do software MES é destinada às indústrias de médio e grande porte. A cooperação entre Teclógica e PPI Multitask visa a simplificar e respeitar a maturidade da Jornada 4.0, que serve para as organizações situarem seu desenvolvimento na Indústria 4.0 e projetarem estratégias em busca de um maior uso de serviços digitais nos processos de produção. “A Teclógica realiza a avaliação dos diferentes níveis de maturidade dos clientes através de processos e metodologias e, com as soluções PPI-Multitask e WEGnology, orienta esses clientes sobre as possibilidades de ganhos ao adotar e/ou melhorar a digitalização do chão de fábrica”, explicou Ehlert.

Foi inaugurada dentro da usina de Itaipu Binacional a primeira fábrica do Brasil para produção de petróleo sintético a partir do biogás e hidrogênio verde, com foco na produção de combustível sustentável de aviação (SAF, na sigla em inglês). O empreendimento foi criado pelo Centro Internacional de Energias Renováveis (CIBiogás) e pela Cooperação Brasil-Alemanha para o Desenvolvimento Sustentável, por meio do projeto H2Brasil. A usina recebeu 1,8 milhão de euros (cerca de R$ 10 milhões) do governo alemão e tem por objetivo viabilizar uma rota para produção de combustíveis verdes a partir do biogás, produzido a partir da decomposição de materiais orgânicos. Como o projeto ainda é de caráter experimental, a unidade vai produzir 6 quilos por dia de uma mistura de hidrocarbonetos sintetizada a partir de biogás e hidrogênio verde, chamada de biosyncrude, que será destinada à produção do SAF. Para produzir um volume de combustível suficiente para suprir uma aeronave comercial de grande porte, seria necessário fazer uma campanha de produção. O SAF pode ser obtido a partir de diferentes rotas tecnológicas e com matérias-primas que vão de oleaginosas a etanol e resíduos sólidos urbanos. No caso da unidade do Paraná, a ideia é utilizar até 50 Nm³/dia de biogás produzido na unidade de biodigestão da Itaipu como fonte de carbono para a produção dos hidrocarbonetos. Além disso, serão utilizados 53 Nm³/dia de hidrogênio verde produzido pelo Núcleo de Pesquisa em Hidrogênio (NUPHI) do Parque Tecnológico Itaipu (PTI), explica a Época. O diretor da Escola de Engenharia da USP de São Carlos e pesquisador apoiado pela Fapesp, Fernando Catalano, avalia que o etanol seria a melhor alternativa ao Brasil, já que este é um segmento que tem uma cadeia de suprimentos estabelecida no país. O acadêmico acrescenta ainda que o país carece ainda de um arcabouço legal, por meio de uma regulação e subsídios necessários para viabilizar a produção em larga escala.

18 /06

Professores e estudantes da USP trabalham em uma proposta para diminuir o desemprego feminino no projeto ‘Mulheres que Alimentam Cidades’, realizado pela Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da USP, um dos finalistas do Food Systems Innovation Challenge (Desafio de Inovação em Sistemas Alimentares), iniciativa da Wageningen University & Research (WUR) em parceria com a Esalq e outras universidades internacionais. Nathalia Nascimento, professora do Departamento de Ciências Florestais da Esalq, orientadora da equipe de trabalho, e Vanessa Alves, uma das três alunas que participam do projeto, juntamente com Joana Soares e Camila Lopes, explicaram para o Jornal da USP como o programa funciona na prática e quais os objetivos. Segundo a docente, o projeto foi criado em 2021 como parte de um grupo de pesquisa do Laboratório de Educação e Política Ambiental da Esalq e tinha como objetivo desenvolver práticas de agroecologia e educação ambiental na Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga da USP. Foi desenvolvida uma pesquisa sobre agroecologização de territórios, cujo principal objeto de estudo era uma horta comunitária liderada por mulheres chamada Cheiro Verde. Conforme Nathalia, em 2023, o projeto foi reformulado e adaptado para Piracicaba em uma parceria da USP com a Prefeitura. Para participar do projeto, as mulheres são selecionadas pelo programa emergencial de auxílio contra o desemprego. As escolhidas são chefes de família que estão há mais de um ano sem conseguir emprego. Um dos intuitos da iniciativa é capacitar profissionalmente essas mulheres para que tenham a oportunidade de aprender sobre técnicas profissionais, direitos femininos e empreendedorismo. “A Universidade de Wageningen disponibilizou uma quantia que as alunas já estão utilizando para comprar os instrumentos necessários à implantação da horta.  O projeto é um exemplo de como a universidade e as administrações municipais podem fazer diferença na vida das pessoas para cumprir as metas de desenvolvimento sustentável estabelecidas pela ONU”, frisou.

Um novo material promete não apenas identificar defeitos em grandes infraestruturas civis, como pontes, viadutos e edifícios, como também manter um registro visual, facilitando a tarefa de monitoramento, que não mais precisará ser feito de modo contínuo, relata Inovação Tecnológica. O material responde a estímulos mecânicos, como deformações, trincas e danos gerados por abalos sísmicos, e também a tensões, que não são fortes o suficiente para danificar a estrutura de modo catastrófico, mas que poderão chegar a isso no longo prazo. O histórico dessas tensões é memorizado por meio de um efeito luminescente, denominado brilho residual, informações que ficam registradas por um longo tempo. Aplicando o material nas superfícies das estruturas, é possível observar mudanças no brilho residual para determinar a quantidade de tensão que o material registrou e, por decorrência, os riscos de defeitos ou mesmo colapso total da estrutura – e antes que as trincas apareçam. “O que torna o nosso material inovador é que funciona sem fonte de alimentação, equipamentos complexos ou observação no local. É facilmente combinado com a tecnologia da internet das coisas”, disse o professor Chao-Nan Xu, da Universidade de Tohoku, no Japão. Tecnologias para detecção de trincas e visualização de tensões têm sido desenvolvidas usando materiais mecanoluminescentes, uma classe de materiais que apresenta luminescência quando estimulados mecanicamente. Mas a luminescência só pode ser observada no momento da estimulação mecânica, e as informações sobre estímulos mecânicos passados não podem ser recuperadas, exigindo sistemas de monitoramento contínuo por câmeras. O pesquisador Tomoki Uchiyama encontrou uma alternativa: um material que chama de LNNO (Li0,12Na0,88NbO3), mistura de lítio, sódio e óxido de nióbio, dopados com praseodímio (Pr). Além de apresentar a mecanoluminescência, o novo material tem a funcionalidade de gravação mecânica: permite recuperar até mesmo eventos de estresse passados. Para registrar informações de tensões passadas, o material é aplicado como um revestimento na superfície de um objeto. Para ler as informações, basta iluminá-lo com uma lanterna: o brilho produzido pode ser medido usando câmeras ou sensores de luz. Os testes demonstraram que a imagem do brilho residual corresponde quantitativamente aos resultados obtidos mediante a análise do método de elementos finitos.

Pesquisadores da Universidade do Colorado, nos EUA, fizeram uma descoberta significativa no campo energético. Eles desenvolveram uma tecnologia que pode carregar celulares e outros aparelhos eletrônicos de 0% a 100% em apenas 60 segundos. Além disso, a técnica pode revolucionar o carregamento de baterias de carros elétricos. Atualmente, a maioria dos dispositivos usa baterias de íons de lítio, que têm boa capacidade de armazenamento, mas são limitadas em velocidade de carregamento e ciclos de vida. A nova tecnologia proposta pelos pesquisadores utiliza supercapacitores, que, embora tenham menor capacidade de armazenamento, podem ser recarregados muito mais rapidamente. Ankur Gupta, professor assistente no Departamento de Engenharia Química e Biológica da Universidade do Colorado em Boulder, afirmou que a importância da energia no futuro do planeta motivou sua pesquisa em dispositivos avançados de armazenamento de energia. O estudo trouxe avanços sobre o comportamento de íons em poros minúsculos, alterando a “Lei de Kirchhoff” que rege as correntes de energia desde 1845. Os pesquisadores destacam que, para o carregamento hiper-rápido, é necessário tornar o movimento dos íons mais eficiente, o que pode transformar os padrões da indústria tecnológica. Atualmente, algumas fabricantes já investem em tecnologias de carregamento rápido, mas nenhuma consegue carregar um celular completamente em menos de 1 minuto. A descoberta da Universidade do Colorado é vista com otimismo, pois pode mudar os padrões atuais de armazenamento de energia e velocidade de carregamento na indústria tecnológica, destaca o gizmodo.

Físicos da Universidade de Amsterdã e da Universidade de Stanford criaram a lente mais fina do mundo usando princípios da física quântica. Com apenas três átomos de espessura, a lente plana é feita de anéis concêntricos de dissulfeto de tungstênio (WS2), conhecida como ‘lente Fresnel’ ou ‘lente de placa de zona’. Ao contrário das lentes convencionais curvas, esta utiliza difração em vez de refração para focar a luz, sendo capaz de focalizar luz vermelha a uma distância de 1 mm. A eficiência da lente é impulsionada por efeitos quânticos dentro do WS2, onde a absorção e reemissão de luz são maximizadas em comprimentos de onda específicos. Isso ocorre devido à formação de excitons, pares elétron-buraco que permanecem unidos e melhoram a resposta da lente, especialmente em temperaturas mais baixas. Projetada para aplicações como óculos de realidade aumentada, a lente permite passagem livre da maior parte da luz, enquanto focaliza uma pequena parte para coletar informações, prometendo avanços significativos na tecnologia óptica futura, mostra a Época.

17 /06

No filme Jurassic Park (1993), de Steven Spielberg, cientistas extraem DNA preservado em âmbar por milhões de anos para recriar dinossauros. Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) se inspirou no longa-metragem para desenvolver um polímero que pode ser usado para armazenar DNA a longo prazo, de genomas humanos inteiros a arquivos digitais, como fotos, relata a Galileu. A pesquisa foi publicada na revista científica Journal of the American Chemical Society. As técnicas atuais de armazenagem de DNA envolvem temperaturas baixas, o que consome muita energia e não é prático em várias partes do mundo. Já o polímero de âmbar pode manter o material conservado em temperatura ambiente, protegendo as moléculas de danos que podem ser causados pelo calor ou água. “Congelar o DNA é o modo principal de preservá-lo, mas é muito caro, e não é modulável”, diz James Banal, um dos autores do estudo. “Acredito que nosso método de preservação será uma tecnologia que conduzirá o futuro de armazenamento de informações digitais de DNA”, frisou. O DNA é estável, relativamente fácil de sintetizar e sequenciar, além de ser adequado para armazenar grandes quantidades de informação, incluindo as digitais. Os sistemas codificam textos, fotos e outros tipos de dados como uma série de 0s e 1s. A mesma informação pode ser codificada no DNA usando os quatro nucleotídeos que compõem o código genético, como A, T, G e C, por exemplo. Segundo o estudo, G e C poderiam representar 0, e A e T, o número 1. Em 2021, Banal e seu orientador, Mark Bathe, professor de Engenharia Biológica do MIT, desenvolveram uma forma de conservar DNA em partículas de sílica, que podem ser rotuladas com marcações que revelam o conteúdo das partículas. Esse sistema de armazenamento, no entanto, leva vários dias para penetrar o DNA dessas partículas e, para removê-las, é necessário usar ácido hialurônico, possivelmente colocando os pesquisadores em perigo no processo. Eles começaram a estudar novas possibilidades e identificaram uma combinação de três monômeros que poderiam se transformar em polímeros que dissolvem o DNA ao ajudá-lo a interagir com o estireno.

A USP, o Instituto de Pesquisas Tecnológicas, a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo e a Shell Brasil lançaram no dia 12 o novo Centro de Inovação em Tecnologia Offshore (Otic, Offshore Technology Innovation Centre). Com investimento de R$ 163 milhões em 5 anos, o centro terá como missão contribuir para o futuro da indústria offshore, com a geração de conhecimentos para viabilizar a exploração sustentável, num contexto de transição energética e transformação digital no mundo. Com mais de 250 pesquisadores envolvidos, o Otic inicia com um portfólio de 24 projetos de pesquisa e desenvolvimento financiados Fapesp e pela petrolífera, investirá R$ 49 milhões por meio da cláusula em PD&I (Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação) da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis, destaca o Ipesi. O Otic é formado por cinco programas técnicos que se interconectam: Novos Processos e Operações, Energia de Baixo Carbono, Novos Materiais e Nanotecnologia, Segurança das Pessoas, do Meio Ambiente e Economia Circular, e Transformação Digital. Cada uma dessas áreas tem potencial para gerar tanto soluções práticas e de curto prazo, quanto soluções disruptivas e transformadoras da indústria offshore no longo prazo. De acordo com Gustavo Assi, professor da Escola Politécnica da USP e vice-diretor científico do projeto, a indústria offshore de energia passará por um intenso processo de transformação, apoiado na transição energética e na digitalização. “Gerar mais energia com menos emissões de gases de efeito estufa nos impõe desafios tecnológicos, mas também nos dá a oportunidade de desenvolver novas formas de geração de energia limpa, e realmente construir o offshore do amanhã”, frisou. O Otic terá papel fundamental nessa jornada: aproximará a indústria, o governo e a academia para gerar conhecimento científico e tecnológico para descarbonizar o setor offshore e prover uma operação mais segura e eficiente. “O Otic reúne pesquisadores qualificados para responder às principais questões do offshore do amanhã, desenvolvendo tecnologia de vanguarda para o setor offshore, disseminando conhecimento na sociedade e oferecendo suporte qualificado para o desenvolvimento de políticas públicas que promovam a transição para uma economia de baixo carbono”, ressaltou Kazuo Nishimoto, professor da Poli e diretor-científico e executivo do projeto.

O nácar, popularmente conhecido como madrepérola, umas das substâncias que formam as pérolas, tem resistência surpreendente e sua estrutura inspirou a construção de cimento que promete melhorar o campo da Engenharia, relata o Olhar Digital. O nácar é uma substância produzida por moluscos que reveste o interior de conchas. É flexível e resistente,  deformando-se antes de quebrar. A propriedade pode ser interessante para Engenharia e pesquisadores do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade de Princeton usaram o composto como inspiração para criar um material de construção resistente. Eles criaram estruturas hexagonais a partir de folha de pasta de cimento. Separaram essas estruturas por camadas de polivinil siloxano (PVS), que foi usado como um polímero hiper-elástico. O material resultante foi usado para criar vigas, que foram comparadas com vigas iguais feitas de cimento tradicional. Depois, ambas as vigas foram submetidas a um teste de flexão comum na Engenharia, que avalia o ponto de quebra. Uma pressão é colocada no meio da viga e em cada extremidade para avaliar a resistência. O teste mostrou que as vigas feitas de cimento tradicional eram duras e quebradiças. Depois de certa pressão, cediam. Já as vigas tipo nácar tinham 19 vezes mais ductilidade e 17,1 vezes mais tenacidade. Ou seja, são mais resistentes e suportam mais pressão. Os pesquisadores revelaram como a natureza e as pérolas serviram como inspiração para esse material de construção e como eles esperam que o novo cimento torne os materiais mais resistentes. Segundo o New Atlas, antes disso, eles testarão o composto em ambientes reais.