Área Tecnológica na Mídia – 02/09/2024 a 06/09/2024
6 de setembro de 2024, às 11h55 - Tempo de leitura aproximado: 36 minutos
O engenheiro ambiental Yugo Matsuda, formado pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP), é membro fundador de uma startup que se dedica a promover projetos de reflorestamento no bioma amazônico com espécies nativas. As mudanças globais têm gerado impactos sociais, econômicos e ambientais de alcance global, os quais devem ser enfrentados por meio de ações preventivas e corretivas que priorizem mitigação e adaptação. Yugo explica que a operação da startup Mombak tem quatro pilares: compra ou arrendamento de áreas degradadas; restauração ecológica das áreas via plantio de espécies nativas; remoção de carbono em larga escala; e venda de créditos de carbono de elevada qualidade, provendo viabilidade econômica para o negócio. O objetivo central da organização passa pela remoção de carbono em grandes quantidades, em área equivalente a dez mil campos de futebol. Essa estratégia é crucial para atenuar os efeitos das mudanças climáticas, como o aumento da temperatura global e a ocorrência de eventos extremos. Os investidores se distribuem entre instituições internacionais de fundos de pensão, seguradoras, pessoas físicas e organizações da sociedade civil. Ao devolver florestas nativas às áreas degradadas, propiciar benefícios socioeconômicos às comunidades locais e impactar positivamente o clima global, a startup brasileira oferece créditos de carbono de alta qualidade. Yugo explica que atua na empresa para desenvolver novas tecnologias, mensurar carbono, avaliar impactos socioambientais e conduzir processos de certificação internacional de carbono. No dia a dia, tem a oportunidade de interagir com profissionais de diferentes áreas e perfis no Brasil e outros países, como EUA, Austrália e Portugal. Ele destaca que a EESC-USP foi fundamental, ao garantir formação multidisciplinar e aplicada à realidade de mercado. Em 2023, ele recebeu o Prêmio Alumni USP. O programa reconhece e premia egressos da USP que se destacam pelas contribuições nas áreas de atuação profissional, e que impactaram positivamente na sociedade. De acordo com os jurados, Matsuda recebeu o prêmio pelas contribuições para a sustentabilidade ambiental com iniciativas de combate às mudanças climáticas e promover a conservação e recuperação de 1 milhão de hectares em quatro biomas brasileiros e de mananciais hídricos mineiros.
Pesquisadores da Universidade de Cornell, nos EUA, cultivaram o micélio do cogumelo ostra-rei, ou seja, seus filamentos semelhantes a raízes, no hardware de robôs, que percebem e respondem ao ambiente, aproveitando os sinais elétricos gerados pelo fungo e sua sensibilidade à luz, registra a CNN Brasil. Os robôs são a mais recente conquista de cientistas em um campo conhecido como robótica bio-híbrida, que busca combinar materiais biológicos e vivos, como células de plantas e animais ou insetos, com componentes sintéticos para criar entidades parcialmente vivas e parcialmente máquinas. Os robôs bio-híbridos ainda não saíram do laboratório, mas os pesquisadores esperam que, um dia, águas-vivas robóticas possam explorar oceanos, robôs movidos por esperma possam entregar tratamentos de fertilidade e baratas ciborgues possam procurar sobreviventes após um terremoto. “Mecanismos, incluindo computação, compreensão e ação como resposta existem no mundo biológico e no mundo artificial que os humanos criaram, e a biologia, na maioria das vezes, é melhor nisso do que nossos sistemas artificiais”, disse Robert Shepherd, autor sênior de um estudo detalhando os robôs, publicado na revista Science Robotics. “A bio-hibridização é uma tentativa de encontrar componentes no mundo biológico que possamos aproveitar, entender e controlar para ajudar nossos sistemas artificiais a funcionarem melhor”, acrescentou Shepherd, professor de Engenharia Mecânica e Aeroespacial na Universidade de Cornell, que lidera o Laboratório de Robótica Orgânica da instituição. A equipe começou cultivando cogumelos ostra-rei (Pleurotus eryngii) no laboratório. Os pesquisadores escolheram essa espécie porque cresce fácil e rapidamente. Cultivaram as estruturas filamentosas do cogumelo, ou micélio, que podem formar redes que, segundo o estudo, podem sentir, comunicar e transportar nutrientes — funcionando um pouco como neurônios em um cérebro. Não é estritamente correto chamar essas criações de ‘robôs de cogumelo’. O cogumelo é o fruto do fungo – os robôs são movidos pelo micélio semelhante a raízes. O micélio produz pequenos sinais elétricos e pode ser conectado a eletrodos. Andrew Adamatzky, professor de computação não convencional na University of the West of England, em Bristol, que constrói computadores de fungos, disse que não está claro como os fungos produzem sinais elétricos. “Ninguém sabe ao certo. Essencialmente, todas as células vivas produzem picos semelhantes ao potencial de ação, e os fungos não são exceções”, ressaltou.
O braille é um sistema de escrita criado para pessoas com deficiência visual, parcial ou total, composto por sinais em relevo que permitem a leitura e a escrita por meio do tato. Criado há mais de 200 anos pelo francês Louis Braille, é o mais completo e eficiente sistema para permitir o acesso à informação por pessoas cegas. Para melhorar a experiência das pessoas com deficiência visual, uma equipe da Universidade de Bristol desenvolveu um dispositivo chamado ‘Braille-tip’, que promete expandir as possibilidades do processo de alfabetização em braille, reporta a Galileu. O dispositivo consiste em um sensor tátil de 11 milímetros de diâmetro, cuja ponta tem 19 áreas sensíveis distribuídas em uma membrana de silicone. Essas áreas reconhecem os pontos em relevo típicos da escrita braille. Esse sensor, montado na extremidade de um objeto semelhante a uma caneta, envia as informações para um algoritmo, que realiza a tradução para o inglês em tempo real. As informações traduzidas são transmitidas por meio de uma voz robótica. O algoritmo presente no ‘Braille-tip’ não requer treinamento ou aprendizado de máquina profundo, o que proporciona um código de fácil aplicação e reprodução em diferentes sensores. “O Braille-tip foi projetado para auxiliar a capacidade das pessoas de aprenderem de forma independente e, espera-se, fará parte da solução para aumentar a alfabetização em braille e permitir que as pessoas colham os benefícios da leitura e da escrita”, disse George Jenkinson, líder da pesquisa. O ‘Braille-tip’ funciona como a ponta do dedo indicador. É projetado para facilitar a leitura de conteúdos em braille, ajudando os usuários a interagir em espaços públicos, como elevadores e museus, além de melhorar sua acessibilidade. Além disso, o dispositivo oferece uma oportunidade para que os usuários pratiquem e aperfeiçoem suas habilidades em braille sozinhos, em casa, sem precisar estar em sala de aula. A equipe planeja aprimorar a funcionalidade do ‘Braille-tip’, aumentando a precisão por meio de aperfeiçoamentos do design físico. Os pesquisadores pretendem realizar testes de eficácia com pessoas com diferentes graus de deficiência visual durante o desenvolvimento das melhorias, para garantir que o dispositivo atenda de maneira às suas necessidades.
A temperatura é essencialmente uma agitação das moléculas. Quando muitas delas se agitam é fácil medir essa agitação. Contudo, conforme mergulhamos matéria adentro, a ponto de conseguir discernir moléculas individuais, a coisa começa a se complicar. Em outras palavras, é muito difícil medir a temperatura da nanoescala para baixo. Por isso, não deixa de ser surpreendente a descoberta feita por Dmitri Cordova e colegas da Universidade da Califórnia de Irvine, nos EUA, ressalta o Inovação Tecnológica. Cordova descobriu um material unidimensional, formado por apenas uma camada atômica, cuja cor muda conforme a temperatura se altera. Isso permitiu nada menos do que construir o menor termômetro do mundo, que ainda se mostrou o mais sensível já feito. Ele acrescenta que os nanotermômetros também poderão medir as temperaturas e avaliar as eficiências de componentes eletrônicos até a nanoescala, incluindo circuitos e dispositivos de armazenamento de dados. As indústrias já têm termômetros ópticos que usam ao fabricar componentes de computador, mas o novo material da equipe é pelo menos 10 vezes mais sensível, segundo o pesquisador.
A USP é a primeira instituição latino-americana a fazer parte da AI Alliance, rede colaborativa de empresas, startups, universidades, instituições de pesquisa, organizações governamentais e fundações sem fins lucrativos que trabalham na vanguarda da tecnologia, aplicações e governança de inteligência artificial. A AI Alliance está concentrada em promover uma comunidade aberta e permitir que desenvolvedores e pesquisadores acelerem a inovação responsável em IA, incentivando rigor científico, confiança e segurança, reporta o Jornal da USP. Como a primeira organização latino-americana a aderir à AI Alliance, a USP se concentrará em necessidades específicas relacionadas ao desenvolvimento de modelos fundacionais, como a mistura única de espanhol, português e línguas indígenas. A USP poderá contribuir para o desenvolvimento de ferramentas para o processamento de línguas portuguesa e indígenas do Brasil. A AI Alliance reúne recursos e conhecimento para abordar as preocupações de segurança da IA, ao mesmo tempo em que fornece uma plataforma para compartilhar e desenvolver soluções que atendam às necessidades de desenvolvedores, pesquisadores e usuários em todo o mundo. A aliança trabalha em projetos em seis áreas: capacitação e educação; segurança e confiança; aplicativos e ferramentas; habilitação de hardware; modelos de fundação; e advocacy. A USP participará de dois grupos de trabalho: Ferramentas de Segurança e Confiança de IA e Modelos de Fundação. Os esforços da instituição na AI Alliance serão coordenados pelo Centro de Estudos em Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina, liderado por Fábio Cozman, professor da Escola Politécnica. “A participação da USP permitirá que os estudos desenvolvidos pela USP contribuam para o progresso da pesquisa em inteligência artificial no mundo em uma via dupla. Por um lado, ganhamos mais visibilidade e, por outro, a comunidade dessa área ganha ferramentas nas quais temos particular competência”, frisou Cozman.
A Nasa anunciou que sua nave pioneira ACS3 já começa a ‘velejar’ como um barco a vela no espaço, navegando apenas com energia solar. Conhecida como Sistema de Vela Solar de Compósito Avançado (Advanced Composite Solar Sail System), ou ACS3, a nave espacial conseguiu abrir todas as suas velas. O voo ocorreu no dia 29 de agosto, conforme comunicado da agência espacial americana. A Nasa informou que os dados da nave confirmam o sucesso da missão de velejar pelo espaço, registra o Gizmodo. Em abril, a Nasa criou a missão de velejar pelo espaço para testar novos materiais e estruturas que utilizam fótons do Sol para se movimentar. No entanto, poucos meses após o primeiro lançamento, a nave empacou quando um monitor de energia detector correntes motoras acima do esperado, pausando o processo de içar velas. Na segunda tentativa, a nave conseguiu içar as velas com sucesso, abrindo totalmente e ocupando um espaço maior que uma quadra de tênis. A vela precisa ter mais de 80 metros quadrados para gerar propulsão suficiente e, ao mesmo tempo, obter altitude necessária para orbitar. A nave da Nasa veleja pelo espaço em uma órbita de 900 km acima da Terra, que corresponde a quase o dobro da órbita da Estação Espacial Internacional. De acordo com a Nasa, quatro câmeras a bordo da nave captaram imagens panorâmicas da abertura da vela solar. Nas próximas semanas, a Nasa vai começar a testar a nave no espaço, realizando diferentes manobras para avaliar o desempenho das velas solares em órbita. A fase inicial da missão terá duração de dois meses e vai consistir em reduzir e aumentar a órbita da nave usando apenas a pressão do Sol nas velas. Segundo a Nasa, esses testes vão fornecer “informações valiosas que podem ajudar a guiar o desenvolvimento de conceitos futuros de operações e designs de naves com velas solares em missões no espaço”.
Um novo dispositivo pode tornar o monitoramento da saúde tão fácil quanto usar um band-aid. Engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego criaram um envoltório eletrônico para os dedos que é capaz de indicar os níveis de medicamentos e substâncias como glicose e vitaminas. É capaz de medir esses índices a partir das gotículas de suor produzidas no dedo. Além de analisar o material, o dispositivo utiliza o suor como fonte de energia para funcionar. As pontas dos dedos estão entre áreas que mais produzem suor no corpo, cada uma com mais de mil glândulas sudoríparas, que podem excretar de 100 a 1000 vezes mais líquido do que a maioria das outras áreas da pele, mesmo durante o repouso, relata Época Negócios. Segundo os pesquisadores, esse fluxo constante de transpiração natural oferece uma fonte de energia confiável para o dispositivo, permitindo que permaneça carregado e funcional mesmo durante os períodos de inatividade ou sono. Pesquisadores descreveram o projeto em um artigo publicado na terça-feira (3) na revista Nature Electronics. A equipe liderada pelo professor Joseph Wang indica que a tecnologia foi construída a partir de vários componentes eletrônicos impressos em um material de polímero fino, flexível e extensível. O design do equipamento foi pensado para permitir que se adaptasse a diferentes formatos de dedo e fosse durável o suficiente para suportar flexões, alongamentos e outros movimentos naturais do corpo humano. “O dispositivo é baseado na integração de componentes de coleta e armazenamento de energia, com biossensores em um microcanal fluídico, junto com o controlador eletrônico correspondente, tudo na ponta do dedo”, explica Wang. No centro da operação, estão células de biocombustível posicionadas onde o dispositivo entra em contato com a ponta do dedo. Essas estruturas foram projetadas para coletar e converter em eletricidade os químicos do suor. A energia é armazenada em um par de baterias de cloreto de prata-zinco, que alimentam quatro sensores. Cada um deles encarregado de monitorar um biomarcador específico: glicose, vitamina C, lactato e levodopa (medicamento usado para tratar a Doença de Parkinson). À medida que o suor é absorvido por canais microfluídicos, o equipamento analisa os níveis dos biomarcadores. Um chip processa os sinais dos sensores e os transmite via bluetooth para um aplicativo de smartphone ou computador. Em testes o dispositivo mostrou-se eficiente no monitoramento dos níveis das quatro substâncias detectadas pelos sensores. O próximo passo é o desenvolvimento de um sistema de circuito fechado que não apenas monitora os biomarcadores, mas também administra tratamentos com base nos dados coletados. No caso do diabetes, esse dispositivo poderia acompanhar os níveis de glicose e administrar insulina automaticamente, de forma a manter a taxa estável no organismo.
Engenheiros japoneses desenvolveram um sistema de condução térmica que consegue transportar até 10 kW de calor sem a necessidade de usar eletricidade, um recorde mundial no transporte de calor, essencial na indústria e em vários outros setores. O sistema é conhecido como alça de calor, ou tubo de calor em circuito fechado. A inovação é bem-vinda porque alças de calor eficientes podem contribuir para a economia de energia e a neutralidade de carbono em vários setores, incluindo a recuperação de calor residual industrial, a utilização de calor em usinas termossolares, o gerenciamento térmico de veículos elétricos e até o resfriamento das centrais de dados de informática. Alças de calor também já foram usadas em voos espaciais tripulados, satélites meteorológicos e aparelhos eletrônicos domésticos. O recorde de transferência térmica foi obtido graças a melhorias na estrutura do evaporador. Essas melhorias levaram a uma redução de 18% no tamanho, um aumento de 1,6 vez na capacidade de transporte de calor e um aumento de quatro vezes na eficiência de transferência térmica, em comparação com o sistema recordista anterior. “Esta alça de calor não tem precedentes no transporte de uma quantidade tão grande de calor sem eletricidade, alcançando o maior transporte de calor não elétrico do mundo,” disse o professor Hosei Nagano, da Universidade de Nagoya. “Isso elimina a necessidade de eletricidade consumida anteriormente por bombas mecânicas convencionais, permitindo um transporte de calor quase perpétuo sem eletricidade.”, explica ao portal Inovação Tecnológica.
Para fins acadêmicos, a companhia inglesa PE Limited (Petex), que desenvolve softwares de Engenharia e Geologia Estrutural para empresas e universidades de todo o mundo, fornecerá a licença de uso de seis de seus programas (Prosper, GAP, PVTP, Mbal, Reveal e Resolve) para o Centro de Estudos de Energia e Petróleo (Cepetro) da Unicamp. A parceria dará aos pesquisadores brasileiros a possibilidade de usufruir, gratuitamente e por tempo indeterminado, de sistemas cujos custos de licenciamento e manutenção ultrapassam 3 milhões de libras esterlinas (cerca de R$ 22 milhões). São softwares muito utilizados na indústria para fazer análises sobre a integração entre os reservatórios de petróleo e os sistemas de produção. “É necessário fazer uma análise integrada desses dois âmbitos fundamentais a fim de obter resultados mais confiáveis sobre os cenários e as simulações de produção e verificar pontos em que é possível reduzir a pegada de carbono da produção de petróleo”, explica o engenheiro Marcelo Souza de Castro, diretor do Cepetro. Os softwares da Petex serão utilizados em aulas de graduação e pós-graduação ministradas por pesquisadores do Cepetro na Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM) e no Instituto de Geociências (IG) e em pesquisas conduzidas no centro. Inicialmente, a utilização ficará a cargo do Centro de Inovação em Produção de Energia (Epic, na sigla em inglês) do Cepetro. No Epic, serão usados na linha de pesquisa que trata da integração entre os reservatórios de petróleo e os sistemas de produção, que utiliza o conhecimento e as técnicas desenvolvidas por outros setores a fim de melhorar a compreensão sobre o comportamento dinâmico dos reservatórios e a conexão com os sistemas de produção. Dessa forma, é possível desenvolver metodologias para aprimorar as práticas de gerenciamento de reservatórios com base em modelos matemáticos, que simulam como será a produção nos próximos anos.
Apresentar áreas mais favoráveis para a ocorrência de mineralização de ouro, na porção central da Província Mineral do Tapajós (PMT), e assim tornar mais assertiva a busca por esse mineral tão valioso, foi o objetivo da geóloga do Serviço Geológico do Brasil (SGB), Sulsiene Machado de Souza Gaia, em seu artigo publicado no periódico international Minerals. A PMT está entre as mais importantes províncias polimetálicas do Brasil, com maior destaque para depósitos de ouro hospedados em rochas granitoides. O trabalho utilizou a aplicação de técnicas computacionais mediante métodos matemáticos dirigidos pelo conhecimento prévio da área, pelos dados geocientíficos disponíveis e também algoritmos de machine learning, a fim de compará-los e contribuir para a definição de novas estratégias para a exploração mineral na região. Os dados públicos multifonte (geológicos, geoquímicos, geofísicos e de sensoriamento remoto) foram processados com diversas técnicas de realce, que revelaram feições relacionadas aos eventos geológicos que levaram à formação de depósitos e também as características presentes em zonas mineralizadas conhecidas. A integração dos dados resultou em três modelos com ótimo desempenho para indicar as zonas mineralizadas conhecidas. Em uma análise final, foi gerado um mapa de concordância com os melhores resultados das três abordagens, confirmando as regiões mineralizadas e indicando novas áreas de interesse prospectivo, que podem ser alvos de estudos futuros. O trabalho contou com a participação do orientador de mestrado da pesquisadora, o professor Carlos Roberto de Souza Filho, da Unicamp.
Uma equipe de cientistas da Nasa especializados em foguetes está desenvolvendo robôs subaquáticos autônomos capazes de ir aonde os humanos não podem, nas profundezas abaixo das gigantescas plataformas de gelo da Antártica. A tarefa dos robôs é entender melhor o quão rapidamente o gelo está derretendo — e quão rapidamente isso pode causar uma catastrófica elevação do nível do mar, reporta a CNN Brasil. Em março, cientistas do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL na sigla em inglês) da agência espacial americana colocaram um robô cilíndrico nas águas geladas do Mar de Beaufort, ao norte do estado norte-americano do Alasca, para coletar dados a uma profundidade de 30 metros. Foi o primeiro passo do projeto ‘IceNode’. O objetivo final é lançar uma frota desses robôs na Antártica, que se prenderão ao gelo e capturarão dados por longos períodos em um dos lugares mais inacessíveis da Terra. Há uma necessidade urgente de entender melhor esse continente remoto e isolado; o que acontece aqui tem implicações globais. Uma série de pesquisas recentes sugere que o gelo da Antártica pode estar derretendo de maneira alarmante e inédita, o que significa que a previsão de elevação do nível do mar pode estar subestimada. Se toda a camada de gelo da Antártica derretesse, isso causaria uma elevação do nível do mar de cerca de 60 metros — o que seria uma catástrofe completa para as comunidades costeiras. Os cientistas estão particularmente interessados em entender o que está acontecendo com as plataformas de gelo da Antártica, que são uma defesa importante contra a elevação do nível do mar, atuando como uma ‘rolha’ para segurar as geleiras em terra. A ‘linha de aterramento’ — o ponto em que a geleira se ergue do leito marinho e se torna uma plataforma de gelo — é onde o derretimento mais rápido pode estar ocorrendo. O plano da Nasa é liberar na água dez robôs IceNode, cada um com 2,4 metros de comprimento e 25 centímetros de diâmetro, por meio de um buraco no gelo ou de um navio na costa. Não têm propulsão, mas serão levados pelas correntes oceânicas, dirigidos por um software especial, até seu destino na Antártica, onde ativarão suas três pernas que se estendem e se prendem ao gelo. Uma vez posicionados, sensores monitorarão a rapidez com que a água do oceano, mais quente e salgada, está derretendo o gelo, bem como a velocidade com que a água fria do derretimento está afundando. Depois de concluírem o monitoramento, os robôs se desprenderão do gelo, flutuarão até a superfície do oceano e transmitirão os dados por satélite. Esses dados podem então ser alimentados em modelos computacionais para melhorar a precisão das projeções de elevação do nível do mar. “Esses robôs são uma plataforma para levar instrumentos científicos aos locais mais difíceis de alcançar na Terra”, disse Paul Glick, engenheiro mecânico de robótica do JPL.
Os pesquisadores decidiram testar então um novo conceito, baseado no fenômeno da piezoeletricidade, uma propriedade característica do quartzo, o mineral que normalmente hospeda esses depósitos de ouro – o quartzo é uma forma cristalina do óxido de silício (SiO2). Os cristais de quartzo são piezoelétricos, o que significa que eles geram uma carga elétrica quando são submetidos a um estresse mecânico, e vice-versa – aplique-lhes uma carga elétrica e eles darão um tranco. É por causa desse fenômeno que o quartzo está presente nos relógios, nos isqueiros e em inúmeros outros dispositivos de acendimento automático, onde uma pequena força mecânica cria uma voltagem significativa. E se o estresse gerado pelos terremotos pudesse fazer algo semelhante no interior da Terra, forçando os cristais de quartzo a produzir “disparos” de eletricidade, que então atrai o ouro e força seus átomos a se acumularem?, questiona o Inovação Tecnológica. Para testar essa hipótese, os pesquisadores idealizaram um experimento para replicar as condições que o quartzo pode experimentar durante um terremoto: Eles submergiram cristais de quartzo em um fluido com ouro dissolvido e aplicaram estresse usando um motor para simular o tremor de um terremoto. Após o experimento, as amostras de quartzo foram examinadas sob o microscópio para ver se algum ouro havia sido depositado. “Os resultados foram impressionantes,” disse o professor Andy Tomkins, coautor do estudo. “O quartzo estressado não apenas depositou ouro eletroquimicamente em sua superfície, mas também formou e acumulou nanopartículas de ouro. Notavelmente, o ouro tinha uma tendência a se depositar em grãos de ouro existentes, em vez de formar novos grãos”.
Ao reconhecer a importância do ensino de matemática para desenvolvimento pessoal, os irmãos Diego e Diogo Ferraz Nazaré fundaram uma startup com o objetivo de democratizar o conhecimento no Brasil. Diego é filho de um pedreiro e de uma funcionária do transporte escolar, enfrentou as dificuldades financeiras da família e encontrou na matemática uma forma de transformar sua vida. Em 2014, após dois anos de dedicação, Diego se tornou o primeiro da família a ingressar em uma universidade pública, a USP. Ele cursou Engenharia Mecânica da Escola Politécnica e obteve dupla titulação por meio de intercâmbio na ‘Politecnico di Torino’. Seu sucesso abriu portas para seu irmão Diogo, que estuda na mesma instituição e o acompanha na criação da empresa. A ideia surgiu quando Diego questionou a utilidade dos logaritmos no cotidiano. “Decidi encontrar um exemplo convincente que refutasse as afirmações de que os logaritmos são inúteis no dia-a-dia. Embora tenha experiência em matemática, fiquei surpreso ao perceber que nenhum exemplo convincente me veio à mente” explicou. Diego refletiu sobre as abordagens antiquadas do ensino de matemática, que frequentemente se concentram na memorização de fórmulas. Ele decidiu fundar a Minerva Math Academy, investindo no mercado de newsletters, para ampliar o acesso ao conhecimento. Os irmãos desenvolveram um processo metodológico completo. Em vez de seguir a ordem convencional do ensino – começar com teorias e depois explorar as aplicações – decidiram inverter esse processo. As newsletters partem de problemas reais, exploram as variáveis envolvidas e, em seguida, introduzem as ferramentas matemáticas necessárias para resolvê-los. “Essa mudança simples transforma radicalmente a maneira como aprendemos,” destacou Diego. A professora Anarosa Brandão, do Departamento de Engenharia de Computação e Sistemas Digitais da Poli, frisou que a matemática impulsiona o avanço científico: “Um ensino de matemática de qualidade é crucial para o avanço tecnológico e científico da nossa nação. Ferramentas gratuitas de ensino têm um papel fundamental, pois podem promover a mobilidade social ao fortalecer o conhecimento”, destacou.
A despoluição de rios é um processo custoso, mas pode gerar uma série de benefícios para a população urbana e para os ecossistemas aquáticos. José Rodolfo Scarati Martins, professor do Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental (PHA) da Poli, afirma que o primeiro vilão da poluição de águas urbanas são os sistemas de esgoto, que em muitas cidades são misturados com as galerias de drenagem fluvial, resultando em um sistema de tratamento inadequado no qual os dejetos não são devidamente separados e tratados antes de serem lançados nos corpos d’água. Além disso, em algumas regiões, o esgoto pode não ser coletado corretamente ou, quando é, pode não chegar às estações de tratamento devido a falhas na infraestrutura, destaca a Rádio USP. O outro problema apontado é a poluição difusa, que consiste no transporte de uma mistura de poluentes atmosféricos, resíduos sólidos e outros contaminantes presentes nas cidades para os rios, por meio da lavagem pela força das chuvas. Ele explica que esses poluentes incluem detritos da construção civil e poluição veicular, que são arrastados para os corpos d’água, agravando a poluição e prejudicando a qualidade da água. De acordo com Scarati, para realizar o tratamento das águas urbanas é fundamental identificar qual a principal fonte poluente do local. Quando trata-se apenas do esgoto, destaca que basta aperfeiçoar os sistemas de coleta e tratamento, mediante a identificação de ligações clandestinas, expansão dos sistemas de saneamento básico e transporte adequado dos dejetos. Em relação à poluição difusa, são diversos setores, já que não é responsabilidade das companhias de saneamento. Ele ressalta a importância de serem desenvolvidos sistemas de manejo dos resíduos sólidos descartados pelas cidades, pois muitos são lavados pela água da chuva e chegam às águas fluviais. “É preciso evitar pontos de descarte irregular de lixo. Há outras fontes, como a varrição de ruas e a emissão de particulados da frota de veículos. A implementação de sistemas de coleta de lixo em recipientes herméticos e a realização de inspeções periódicas nos veículos para controlar a emissão de poluentes também são importantes”, pontuou.
Uma formação rochosa chamada Al Naslaa se tornou um marco no deserto da Arábia Saudita. São dois grandes blocos de arenito de 6 metros de altura e 30 metros de largura separados por uma misteriosa fenda quase perfeitamente reta e lisa, que divide a rocha maciça em gêmeos simétricos, destaca o Olhar Digital. Nem os cientistas sabem ao certo como a estranha lacuna se formou entre os blocos. Uma hipótese é origem natural, segundo a Geology Science. Outra teoria sugere que a fenda se abriu como resultado do movimento de placas tectônicas. Al Naslaa está localizada em uma região remota e árida do noroeste da Arábia Saudita, que ocasionalmente sofre mudanças tectônicas. Pesquisadores acreditam que um movimento repentino da crosta terrestre pode ter deslocado e fraturado Al Naslaa. Mas algo deve ter ‘polido’ a fratura – uma fissura resultante de placas se movendo sob a rocha dificilmente ficaria tão lisa. Cientistas acreditam que, por milhares de anos após a divisão da rocha, vento e água passaram nas duas metades. A lacuna formada pode ter criado um canal para ventos carregando areia e outras partículas abrasivas, que gradualmente ‘lixaram’ ambos os lados da rocha até que estivessem perfeitamente lisos. Outra teoria é que a lacuna se formou devido a uma junta — quando uma rocha se quebra naturalmente, mas sem ser deslocada diretamente. As juntas podem resultar de tectônica regional — processos que comprimem a crosta terrestre para formar cadeias de montanhas — ou resfriamento da rocha, segundo o Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Zurique. As juntas geralmente quebram rochas ao longo de linhas retas, mas, como na teoria anterior, a erosão pode ter suavizado a fissura. Uma terceira teoria é que Al Naslaa se partiu ao meio como resultado do congelamento da água e expansão de pequenas rachaduras na rocha, que podem ter eventualmente se juntado e aberto a fenda reta vista hoje.
Químicos apresentaram uma nova tecnologia inusitada para apresentar imagens 3D no espaço real, no interior de um cubo sólido feito de um polímero semitransparente. Em uma matriz de polímero, eles incorporaram fotointerruptores moleculares chamados azo-BF2, uma molécula orgânica que possui uma propriedade única: Quando exposta à luz, ela muda sua forma molecular. O efeito é que, sob o comprimento de onda correto, essas moléculas mudam de cor. Usando diferentes cores de luz, o material muda reversivelmente de azul para vermelho e para roxo, explica o Inovação Tecnológica. Usando essa técnica, os pesquisadores imprimiram várias imagens em um cubo, incluindo animais, peças de xadrez e até um gato em movimento. A gravação à base de luz permanece no polímero, mas pode ser apagada usando calor, deixando o material pronto para um novo uso. Assim, o cubo de polímero se transforma nos primórdios de uma tela 3D. Embora não dê ainda para pensar em uma tela 3D de celular, computador ou TV, a equipe acredita que a tecnologia pode ser útil em qualquer situação em que seja importante ter dados visuais detalhados e precisos em um formato compacto e facilmente personalizável.
As tendências atuais são incompatíveis com um mundo sustentável e equitativo e os sistemas alimentares continuam vulneráveis aos riscos climáticos, alertou o pesquisador da Naasa Alex Ruane na 7ª Conferência Fapesp 2024, cujo tema foi ‘Mudanças Climáticas e Segurança e Alimentar’. Ele codirige o Grupo de Impactos Climáticos da agência espacial americana e integra o Centro de Pesquisa de Sistemas Climáticos da Universidade Columbia, relata a Agência Fapesp. Ruane frisou que os modelos agrícolas podem ajudar a “implementar ações de adaptação e mitigação que sejam viáveis, equitativas e justas”. Para Ruane, o agronegócio tem um desafio quádruplo: aumentar a produção de forma sustentável para fornecer alimentos para populações em crescimento; adaptar-se às mudanças climáticas e aos extremos climáticos em andamento; mitigar as emissões de terras agrícolas; manter incentivos financeiros para a agricultura. O período entre 2011 e 2020 foi, na média, 1,1°C mais quente do que o entre 1850 e 1900. Se a tendência atual não for modificada, o mundo poderá ultrapassar na próxima década o limiar de 1,5°C, a partir do qual lidar com a crise climática se tornará extremamente difícil. Ruane ressaltou que não é apenas o aumento médio da temperatura global que afeta a produção agrícola e a segurança alimentar. Os eventos extremos suscitados pela crise climática exercem um impacto direto sobre as plantações. Ruane reiterou o papel vital dos modelos climáticos e agrícolas no planejamento para o futuro: “Esses modelos permitem que os governos e outras partes interessadas desenvolvam estratégias de mitigação”. E discorreu sobre o projeto Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project (AgMIP), que ele coordena e cuja missão é melhorar os modelos agrícolas e as capacidades científicas e tecnológicas, para avaliar os impactos da variabilidade e mudança climática e outras forças motrizes na agricultura, segurança alimentar e pobreza em escalas locais e globais. As adaptações necessárias para enfrentar as mudanças climáticas exigem investimentos de longo prazo. Por isso, os formuladores de políticas e os investidores precisam começar a planejar agora para garantir que as infraestruturas e tecnologias necessárias estejam disponíveis no futuro.
A madeira é um material aplicado extensivamente na construção civil. Para tornar os processos mais verdes, sobras do material podem se tornar tintas para impressoras 3D e gerar produtos biodegradáveis. A tecnologia permite a produção de materiais com propriedades físicas superiores às do original. No caso da madeira desenvolvida pela empresa Daika Wood, o produto final retarda chamas, tem alta resistência mecânica e boa resistência à água, reporta Um Só Planeta. Segundo Michael Layani, doutor em Ciência dos Materiais e CTO da Daika Wood, o produto é fabricado a partir dos resíduos de madeira, tratados fisicamente e misturado a materiais naturais, como aqueles derivados da própria madeira (a exemplo da celulose e da lignina) ou aqueles que não são à base de petróleo e água (sem solvente, portanto, sem compostos orgânicos voláteis), reporta Um Só Planeta. “O material resultante é uma pasta viscosa (semelhante à argila ou massinha de modelar) que pode ser extrudada e moldada em temperatura ambiente. Isso permite um processo de fabricação sustentável, ao contrário dos plásticos, que exigem temperaturas elevadas para derretimento e processamento”, explica Michael. Esses produtos podem ser novamente reciclados em outro processo dentro da empresa. “Os produtos de madeira impressos em 3D podem ser moídos até a forma de pó e, em seguida, a mesma quantidade de água precisa ser adicionada de volta como estava na tinta de impressão 3D original. Isso transforma o produto de madeira impresso em 3D de volta em tinta para impressão 3D, tornando o processo reciclável”, comenta Muhammad Rahman, engenheiro mecânico PhD em Ciência de Fibras. Entre outros temas, Muhammad pesquisa o uso de materiais biológicos e impressão 3D para criar estruturas multifuncionais de design sustentável. Para o engenheiro mecânico, o principal benefício da madeira impressa em 3D é o material ser totalmente reciclável e biodegradável. “Ele é feito de recursos completamente verdes, e os processos envolvidos não usam ingredientes tóxicos. A impressão 3D de madeira permite um caminho para reciclar resíduos de madeira e também torna sustentável o futuro da construção em madeira”, afirma. O ponto negativo são as limitações do produto – a sua equipe já está trabalhando a fim de melhorar as propriedades mecânicas e dar escala no processo de impressão 3D para peças maiores.
Cientistas da Universidade Cornell, nos EUA, desenvolveram uma nova classe de robôs ‘biohíbridos’ que utilizam fungos para se locomover. Esses robôs são controlados por sinais elétricos enviados pelo micélio, a estrutura radicular dos fungos, que têm a capacidade de detectar e comunicar-se por meio de sinais elétricos que percorrem o micélio. Aproveitando essa característica, os pesquisadores cultivaram micélio diretamente na eletrônica dos robôs, informa Olhar Digital. Um sistema foi criado para registrar com precisão a atividade eletrofisiológica dos micélios, processá-la e convertê-la em sinal digital que os robôs conseguem interpretar. Quando esses sinais são enviados aos atuadores, os robôs se movem de acordo com as mudanças no ambiente, como a presença de luz, que influenciam os sinais emitidos pelos fungos. A pesquisa foi publicada na revista Science Robotics. A equipe de pesquisadores desenvolveu dois tipos de robôs biohíbridos. O primeiro é um modelo simples com rodas; o segundo tem uma forma mais complexa, com pernas macias, semelhante a uma aranha. Em ambos os casos, uma placa de Petri contendo fungo é posicionada no topo do robô. A partir daí, o fungo responde a estímulos ambientais e envia sinais que fazem o robô se mover. Os robôs foram submetidos a três experimentos: no primeiro, os robôs se movimentaram em resposta aos picos naturais nos sinais emitidos pelos micélios. No segundo experimento, os cientistas expuseram o fungo à luz ultravioleta, o que alterou a maneira como os robôs se moviam. No terceiro, os pesquisadores demonstraram que podiam sobrepor os sinais do fungo e controlar manualmente os robôs, caso fosse necessário. Embora a luz tenha sido o único estímulo testado, a equipe sugere que futuras versões desses robôs poderão incorporar múltiplos ‘inputs’, como assinaturas químicas. A ideia é que sistemas vivos, como os fungos, são naturalmente eficientes em responder a diversos estímulos, como luz, calor e pressão, algo que sistemas sintéticos precisariam de sensores especializados para realizar. Rob Shepherd, autor principal do estudo, avalia que, no futuro, esses robôs podem ser usados para monitorar a química do solo em plantações, decidindo automaticamente quando adicionar fertilizantes, por exemplo.
Um robô está revolucionando a indústria da construção de usinas solares, oferecendo redução de custos e prazos pela metade, além de proporcionar um ambiente de trabalho mais seguro e eficiente, explica o Click Petróleo e Gás. A indústria de energia solar está passando por uma transformação significativa com a introdução de Maximo, o robô de instalação de painéis solares alimentado por inteligência artificial (IA) desenvolvido pela AES Corporation em parceria com a Amazon Web Services (AWS). Este avanço tecnológico promete acelerar a construção de usinas solares, reduzir custos e aumentar a segurança no local de trabalho. Maximo é projetado para instalar painéis solares em metade do tempo e com metade do custo dos métodos tradicionais. Equipado com um braço robótico de alta velocidade e sensores avançados, Maximo é capaz de realizar a instalação precisa dos painéis, garantindo que o processo seja rápido e eficiente. Segundo a AES, o robô pode operar por longos períodos, o que acelera os projetos e possibilita uma entrega mais rápida de energia renovável aos clientes.
O resfriamento eletrocalórico está se destacando como uma alternativa promissora às tecnologias de refrigeração convencionais, oferecendo uma abordagem ecologicamente correta e potencialmente mais eficiente para a regulação da temperatura. Este método inovador aproveita o efeito eletrocalórico em materiais ferroelétricos, que sofrem mudanças reversíveis de temperatura quando expostos a campos elétricos, representando um avanço significativo em relação às geladeiras tradicionais que utilizam compressores e gases refrigerantes nocivos ao meio ambiente. O efeito eletrocalórico baseia-se na alteração da temperatura de certos materiais ferroelétricos quando um campo elétrico é aplicado ou removido. Esse fenômeno ocorre porque o campo elétrico altera o alinhamento dos dipolos dentro do material, o que, por sua vez, afeta a energia térmica interna. Quando o campo é aplicado, o material aquece, e ao remover o campo, o material esfria. O ciclo controlável e repetível cria um sistema de resfriamento sem fluidos refrigerantes ou compressores, essenciais nas geladeiras tradicionais. Uma das maiores vantagens do resfriamento eletrocalórico é sua contribuição para a sustentabilidade. As geladeiras tradicionais dependem de hidrofluorocarbonos (HFCs), que são potentes gases de efeito estufa. Em contrapartida, o resfriamento eletrocalórico não necessita desses gases, o que reduz significativamente o impacto ambiental, explica o Blog da Engenharia.
Para deixar as pessoas mais confortáveis ao ar livre em tempos de temperaturas recordes, tem crescido o esforço para desenvolver tecidos que simultaneamente desviam os raios solares e expulsam o calor natural do corpo – um processo conhecido como resfriamento radiativo. Embora essa refrigeração passiva já venha rendendo bons frutos em dispositivos para operar em residências e edifícios, colocá-la em tecidos é mais problemático. Assim, Evan Patamia e colegas da Universidade de Massachusetts Amherst, nos EUA, se voltaram para uma abordagem mais natural, usando materiais ambientalmente benignos. […] Partindo de sua técnica básica, a equipe desenvolveu um processo que permite integrar no polímero o carbonato de cálcio – CaCO3, o principal componente do calcário e do giz – assim como o biocompatível sulfato de bário (BaSO4). Partículas pequenas de carbonato de cálcio são boas em refletir a luz nos comprimentos de onda visível e infravermelho próximo, e as partículas de sulfato de bário refletem luz ultravioleta, explica o Inovação Tecnológica.
