07/07/2023: Drones Mais Resistentes / Previsão do Tempo / Segurança nos Trens / RTLS sem Bateria

Drones já são atualmente utilizados para içar mangueiras de combate a incêndios em prédios altos e lançar retardantes de fogo. No entanto, eles são feitos de plástico e não podem voar próximo a um incêndio. Agora, pesquisadores na Suíça desenvolveram com sucesso o FireDrone, um drone resistente ao calor que poderia ser utilizado em prédios e florestas em chamas. Os FireDrones podem mapear a cena de um incêndio e identificar pessoas presas usando uma câmera térmica e uma câmera RGB. Seus desenvolvedores afirmam que sensores de oxigênio, gás e toxicidade podem ser adicionados para examinar a estrutura, toxicidade e distribuição de calor do ambiente. Os desenvolvedores utilizaram aerogel de poliimida, um gel feito de gás em vez de líquido, ao redor de todos os elementos essenciais do drone. O material é extremamente leve e resiste a até 200°C, informa o Olhar Digital. 

Dois grupos chineses que trabalham com inteligência artificial anunciaram hoje avanços inéditos na ciência da meteorologia: um deles realizou a previsão do tempo para uma semana com velocidade sem precedentes, enquanto o outro conseguiu recordes de precisão na localização de chuvas extremas com algumas horas de antecedência. O primeiro estudo foi realizado pela divisão de pesquisa da Huwaei, a Big Tech chinesa que trava corrida tecnológica com grandes rivais ocidentais. O segundo trabalho, da Universidade Tsinghua, de Pequim, teve colaboração da Universidade da Califórnia em Berkeley.  Nos estudos, os autores de ambos os trabalhos explicam que usaram metodologias que mesclam abordagens tradicionais de computação tradicionais para meteorologia, baseadas em equações da física, com seus métodos de inteligência artificial, que identificam padrões diretamente a partir de dados. Para conseguir um resultado significativo, a Huwaei afirma que usou uma quantidade colossal de dados para “treinar” seu modelo, batizado de Pangu-Weather. Os computadores que fazem o trabalho de “aprendizado de máquina” foram alimentados com 39 anos de dados globais de padrões meteorológicos. O segredo da receita foi combinar os elementos corretos da previsão numérica clássica (que é lenta, embora precisa), com abordagens de IA (que até agora eram rápidas, mas imprecisas), detalha o Um Só Planeta.

Aos poucos, itens de segurança que monitoram o comportamento de quem está ao controle são incorporados em outros meios de transporte, como aviões, barcos e até trens. Este é o caso do consórcio ViaMobilidade, que opera em São Paulo nas linhas 8-Diamante (Júlio Prestes–Itapevi) e 9-Esmeralda (Osasco–Mendes), com trens que já oferecem monitoramento ativo do comportamento do maquinista. O sistema de detecção de fadiga dos trens da ViaMobilidade é feito por duas câmeras. Uma delas fica literalmente à frente do maquinista e parece uma webcam. A outra está em um ponto mais elevado na cabine, como uma câmera de segurança convencional. As câmeras identificam piscadas mais longas e até bocejos, emitindo o aviso sonoro “atenção”. O uso do celular também pode ser “denunciado”, tanto com o aparelho ouvido do condutor quanto em cima do painel, enquanto escreve mensagens de texto. Além disso, o condutor do trem está com o pé apoiado em um botão chamado “homem morto”. Os motores dependem disso para funcionar. Em caso de mal súbito, infarto, desmaios ou outras ocorrências, o pé do maquinista deixa de pressionar o botão, emitindo um alerta para os controladores do fluxo da linha e parando o trem automaticamente. Segundo o Autoesporte, os trens ainda oferecem outros aparatos de segurança, como o SIAP (Sistema Inteligente para Auxílio de Abertura de Portas). O dispositivo evita a abertura de portas no lado oposto da plataforma.

A empresa de tecnologia Paragon ID, fornecedora de soluções de identificação, está se expandindo ainda mais para a tecnologia de sistemas de localização em tempo real (RTLS), após a aquisição dos negócios e ativos da UWINLOC, incluindo a solução MahVis da empresa. As empresas aeroespaciais são as primeiras a testar as etiquetas e sensores sem bateria do Paragon ID que podem ser energizados por um leitor de identificação por radiofrequência (RFID) nas proximidades e, em seguida, enviar a localização ou os dados do sensor para um servidor por meio da escolha de frequências do usuário, como Bluetooth Low Energy (BLE) ou banda ultralarga (UWB), revela o IOP Journal. Ao eliminar a necessidade de baterias em tags e sensores, explicam as empresas, tais dispositivos poderiam ser incorporados permanente e diretamente em componentes ou equipamentos, uma vez que não requerem substituição de bateria. As tags ou sensores podem transmitir dados sem fio, como medições de tensão ou temperatura, bem como localização precisa, aproveitando a energia ambiente. A longo prazo, as empresas esperam que sua tecnologia combinada seja adotada por provedores de soluções para aplicações aeroespaciais, de petróleo e gás ou outras aplicações industriais, bem como de saúde, e também pode ser incorporada a produtos comerciais de residências inteligentes.

06/07/2023: Polinização de Flores / Gel Metálico

Cientistas do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada do Japão desenvolveram pequenos drones que são capazes de polinizar flores, assim como as abelhas fazem naturalmente, revela o Mundo Conectado. Os dispositivos não tripulados são controlados remotamente e têm o tamanho de uma bola de tênis, com quatro pequenas hélices para propulsão. A superfície do drone é composta de pelo animal, que simula cerdas e acumula pólen. Ao sobrevoar plantas sucessivamente, o mecanismo é capaz de levar as substâncias de uma flor até outra — que é exatamente o mesmo procedimento de animais como aves e insetos. Por enquanto, o estudo não passa de um artigo e um protótipo, mas os testes realizados até agora foram considerados um sucesso. Futuras versões do drone polinizador devem ter um controle autônomo, operar via GPS e até adicionar recursos de inteligência artificial (IA), o que vai permitir ao equipamento funcionar a partir de uma frota de 100 unidades por vez.

Um gel metálico altamente condutor de eletricidade e que pode ser usado para imprimir objetos sólidos em 3D à temperatura ambiente foi descrito em um artigo publicado na revista Matter. Para criar o material, os pesquisadores utilizaram uma solução de partículas de cobre suspensas na água. Eles então adicionaram uma pequena quantidade de uma liga de índio-gálio, um metal líquido, à temperatura ambiente. À medida que a mistura dos elementos foi agitada, o metal líquido e as partículas de cobre aderiram um ao outro, formando um gel metálico. “Essa consistência semelhante a um gel é importante, porque significa que você tem uma distribuição bastante uniforme de partículas de cobre por todo o material. Primeiro, significa que a rede de partículas se conecta para formar caminhos elétricos. E segundo, significa que as partículas de cobre não estão se acomodando e entupindo a impressora”, afirmou Michael Dickey, coautor do artigo, segundo o Olhar Digital.

05/07/2023: Vidro Eficiente

Um novo tipo de vidro promete reduzir o total de emissões de gases de efeito estufa  pela metade. A invenção é chamada LionGlass e foi projetada por pesquisadores da Penn State, nos Estados Unidos. O novo modo de fabricação requer significativamente menos energia para ser produzido e é muito mais resistente a danos do que o vidro de silicato de cal sodada padrão. O vidro de silicato de cal sodada, usado em itens do dia a dia, é produzido a partir da fusão de três materiais principais: areia de quartzo, carbonato de sódio e calcário, o que libera dióxido de carbono (CO2), gás de efeito estufa que retém o calor, à medida que são derretidos. Com o LionGlass, as temperaturas de fusão são reduzidas em cerca de 300 a 400 graus Celsius, o que leva a uma redução de cerca de 30% no consumo de energia em comparação com o processo convencional, aponta o Olhar Digital. Além disso, os pesquisadores destacam que ficaram surpresos ao descobrir que o novo vidro possui uma resistência a rachaduras pelo menos 10 vezes maior em comparação com o vidro convencional.

04/07/2023: Bateria de Sódio / Identificação de Câncer / Mapa de Marte / IA na Música

Elemento químico abundante na natureza, o sódio (Na) é encontrado na água do mar e em reservas salinas em todos os continentes. Especialistas avaliam que a substância pode constituir uma alternativa importante no processo de armazenamento de energia, com potencial de substituir em até 25% o espaço ocupado hoje pelas baterias de lítio, que equipam carros elétricos, drones, smartphones, notebooks, tablets e outros aparelhos eletrônicos. Uma equipe da Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação da Universidade Estadual de Campinas trabalha no desenvolvimento do primeiro protótipo de uma bateria de sódio brasileira. Hoje apenas fabricantes chineses oferecem baterias comerciais com a tecnologia e os primeiros veículos elétricos com esses módulos estão previstos para chegar ao mercado ainda este ano, informa a Revista Pesquisa da Fapesp. As tecnologias das baterias de sódio e de lítio, explica Hudson Zanin, professor da Feec-Unicamp e líder do projeto de pesquisa, são muito parecidas. Em ambas, os íons executam a tarefa de transportar e estocar elétrons durante os processos de carga e descarga de energia. Para isso, os íons penetram a estrutura dos eletrodos, que são constituídos por um polo positivo, o cátodo, e um polo negativo, o ânodo. A diferença é que o íon de sódio é maior do que o íon de lítio e, portanto, tem mais dificuldade para penetrar a estrutura dos eletrodos. Isso exige o desenvolvimento de eletrodos que facilitem essa operação. “Nas baterias de lítio, o ânodo é feito de grafite; nas baterias de sódio, por outra estrutura de carbono. Uma utiliza cátodos à base de lítio e a outra de sódio”, detalha o especialista.

Cientistas brasileiros desenvolveram algoritmos capazes de interpretar exames de sangue  e detectar formas precoce de câncer de mama. A ferramenta foi desenvolvida na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Segundo a CNN, a tecnologia utiliza inteligência artificial para reconhecer padrões em grupos de pacientes com e sem câncer. Dessa forma, diagnósticos complexos podem ser feitos rapidamente através de um simples hemograma. Além disso, a ferramenta tem potencial para transformar o tratamento no país ao agilizar o acesso à mamografia entre as pacientes mais expostas ao risco. 

Em parceria com a NASA, a Agência de Serviço Geológico dos EUA criou um mapa tridimensional que mostra em detalhes a superfície do planeta Marte. É possível acessar os dados gratuitamente de qualquer lugar, inclusive de smartphones.  Segundo a agência, o mapa é um compilado com mais de 155 mil imagens tiradas pela câmera HiRise da sonda Mars Reconnaissance Orbiter. Cada uma tem resolução de 6 metros por pixel e cerca de 1 GB. Até então, para processar todas essas informações, os cientistas precisavam baixar os arquivos individualmente, explica o gizmodo. Para criar o mapa, a empresa usou um sistema de computação por nuvem aliado aos supercomputadores da NASA. Isso possibilitou processar mais de 4 mil imagens simultaneamente. Em apenas quatro horas, mais de 114 TB de dados foram processados para criar quase 5 mil modelos digitais de elevação (MDE), que mostram a topografia de Marte em 3D.

Pesquisadores dos EUA descobriram como separar as músicas de sucesso das “não tão legais” com ajuda da IA (inteligência artificial). A equipe criou o sistema para facilitar o trabalho de gravadoras e plataformas de streaming ao analisarem o potencial de novas canções. Segundo o estudo, publicado em 20 de junho na revista Frontiers, a IA não se baseia na opinião dos ouvintes, mas sim nas “reações emocionais” às músicas. E a precisão chega a 97%, diz a pesquisa. Para isso, os pesquisadores da Claremont Graduate University mediram diretamente as respostas neurofisiológicas dos participantes da pesquisa às canções. “Aplicando aprendizado de máquina a dados neurofisiológicos, pudemos identificar canções de sucesso quase perfeitamente”, explicou o professor de ciências econômicas e psicologia, Paul Zak. No processo, a equipe de cientistas usou sensores cardíacos para rastrear as respostas emocionais de 33 pessoas a 24 músicas, relata o gizmodo.

03/07/2023: Resistência ao Fogo / ‘Irmão’ do Titanic / Supercapacitores / Carvão de Coco / eVTOL em SP

O Laboratório de Segurança ao Fogo e a Explosões e o Laboratório de Bioenergia e Eficiência Energética do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) trabalharam em conjunto no desenvolvimento de infraestrutura e dos equipamentos para a implantação da nova metodologia voltada a ensaios de avaliação da resistência ao fogo em portas de pavimentos de elevadores, revela o site do instituto. Algumas portas empregadas em edificações têm como função fazer parte de um sistema de proteção passiva contra incêndio, com o objetivo de conter o seu avanço e, assim, garantir que os danos provocados pelo fogo e pela fumaça fiquem restritos às imediações do local de origem, permitindo a saída segura das pessoas do edifício e facilitando as operações de combate e resgate. As novas instalações incluem coifa localizada sobre o corpo de prova; tubulações, sondas e ventilador para a coleta dos gases gerados; sensores de temperatura e pressão; rack, composto por filtros, bombas, analisadores e data logger, para a coleta e tratamento dos dados.

O Britannic e o Titanic são dois famosos navios da era dos transatlânticos que compartilham uma relação de engenharia estreita. Ambos foram projetados e construídos pela mesma empresa, a Harland and Wolff, na Irlanda do Norte, sendo navios irmãos da classe Olympic. O Titanic foi lançado ao mar antes, em 1911, enquanto o Britannic foi lançado em 1914, após o trágico naufrágio do Titanic. Acontece que, embora semelhantes em muitos aspectos, o Britannic incorporou modificações de design e melhorias de segurança aprendidas com o desastre do Titanic. E, hoje, ambos representam marcos importantes na história da engenharia naval, destacando os avanços e desafios enfrentados pela indústria naquela época, começa matéria publicada pelo site Engenharia 360. O navio incorporou um casco duplo para aumentar a proteção contra colisões com icebergues. O sistema de propulsão do Britannic era semelhante ao do Olympic e do Titanic, com dois motores a vapor de tripla expansão e uma turbina. Os compartimentos estanques centrais foram reforçados para evitar falhas semelhantes às que levaram ao naufrágio do Titanic, permitindo que o Britannic permanecesse à tona mesmo com vários compartimentos inundados. E botes salva-vidas adicionais foram instalados, com capacidade para todos a bordo, e turcos gigantes foram colocados para permitir um rápido lançamento dos botes, mesmo em condições de adernamento.

Fontes de energia limpa como o Sol e o vento são renováveis, gratuitas e inesgotáveis, porém, intermitentes. Por isso, é importante contar com bons sistemas para armazenar a energia gerada, possibilitando usá-la quando necessário. E os supercapacitores podem ser peças-chave nesses sistemas, pois sua potência – a velocidade na qual armazenam (carga) e entregam (descarga) energia – supera amplamente a das baterias. Buscando otimizar a eficiência dos supercapacitores, uma equipe de pesquisadores vinculados ao Centro de Inovação em Novas Energias (CINE), um Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) apoiado por FAPESP e Shell, desenvolveu um modelo matemático que deve auxiliar a minimizar perdas indesejáveis que ocorrem dentro desses dispositivos e que são comumente desconsideradas na literatura científica. A pesquisa foi reportada em artigo publicado no periódico Electrochimica Acta, informa a Agência Fapesp. O novo modelo é capaz de fornecer uma análise realista dos dados experimentais de um supercapacitor em que perdas internas de energia são consideradas. Mais precisamente, com esse modelo é possível quantificar de forma precisa as características eletroquímicas dos supercapacitores relacionadas à sua capacitância, que é a quantidade de carga que o dispositivo pode armazenar, e resistência, que é a oposição que oferece ao fluxo de corrente elétrica. Para isso, ele considera a presença de diferentes defeitos estruturais, como poros, fissuras e rachaduras, nos materiais que formam os eletrodos do supercapacitor.

A água de coco é um símbolo da cultura praiana do país. O problema é que 250 mililitros (ml) do líquido resultam, em média, em 1 quilo de lixo, formado pela casca do coco, que não é consumida. Uma pesquisa da Universidade Federal Fluminense (UFF) buscou uma solução para esse resíduo, que não apenas evitasse sua inutilização e descarte em um aterro sanitário como também contribuísse para a despoluição da água consumida pela população. No estudo, o coco é inicialmente transformado em biocarvão através de sua queima. Posteriormente, ele passa por um processo de ativação e, por fim, são adicionadas nanopartículas magnéticas ao produto, que é capaz de adsorver, ou seja, de atrair para sua superfície, as substâncias contaminantes da água. E também, uma vez magnetizado, pode ser retirado da água através de imãs. Segundo a Agência Brasil, a retirada do carvão da água por magnetismo é mais barata do que o método da filtração.

A capital paulista pode ter os famosos “carros voadores” transportando os paulistanos a partir de 2026, prometeu a empresa Voar Aviation, que comprou 70 veículos elétricos da fabricante de aeronaves Eve, controlada pela Embraer. “Carro voador” é, na verdade, uma espécie de helicóptero mais confortável e que tem atraído várias empresas pelo mundo. O veículo elétrico de pouso e decolagem vertical (eVTOL, na sigla em inglês) é uma aeronave que faz menos barulho e usa mais hélices para voar, podendo contribuir com um futuro sem emissões de carbono em todo o setor de aviação. A empresa anunciou a compra de eVTOL durante o evento “Paris Air Show”, que foi realizado entre os dias 19 e 25 de junho em Paris, França. Dos 70 veículos adquiridos, 15 serão destinados para São Paulo. Em nota, a Voar diz que vai fornecer soluções de transporte e operação dos veículos, além da consultoria imobiliária para a implementação de infraestrutura, vertiportos e hubs de manutenção em São Paulo e outros 28 municípios, relata o g1. 

Produzido pela CDI Comunicação

Edição: Superintendência de Comunicação do Crea-SP