Physics News Update nº 871

POR DENTRO DA PESQUISA CIENTÍFICA ― ATUALIZAÇÃO DAS NOTÍCIAS DE FÍSICA

PHYSICS NEWS UPDATE

O Boletim de Notícias de Pesquisas do Instituto Americano de Física, n° 871 de 3 de setembro de 2008, por Philip F. Schewe, James Dawson e Jason S. Bardi

MINI BURACOS NEGROS NÃO SÃO PERIGOSOS.
O Grande Colisor de Hádrons (mais conhecido pelo seu nome em inglês,  Large Hadron Collider, ou pela sigla LHC) o maior e mais caro intrumento científico já construído em tempos de paz, começa a funcionar em 10 de Setembro, quando um feixe de prótons em alta velocidade começar a voar em torno do túnel circular (com 27 km) embaixo de Genebra, Suíça. Quando os prótons colidirem com os outros dentro da máquina, uma das coisas que os cientistas estão certos de que não vai acontecer, é a produção de buracos negros em miniatura que iriam engolir a matéria adjacente.
Um novo estudo mostra que a existência continuada de velhas estrelas no céu é um indício de que um mini buraco negro não pode engolir a Terra. Isto não é o mesmo que dizer que o novo colisor não possa, realmente, criar mini buracos negros, já que ninguém sabe ao certo o que vai emergir dos escombros das colisões no LHC. Considera-se que um buraco negro é o último estágio de compressão possível para a matéria, o que cria um efeito gravitacional tão poderoso que nenhum pedacinho de matéria, nem mesmo a luz, escaparia de ser sugado inexoravelmente para dentro, se chegar muito perto da fronteira do buraco negro.
Isso é o que se pensava acerca de buracos negros, antes que Stephen Hawking, o cientista da Universidade de Cambridge, aparecesse com a idéia de que até os buracos negros podem perder energia. A densidade da energia dentro de um buraco negro é tão enorme que parte dela pode ser convertida para a criação de novas partículas, ele disse. Se essa conversão acontecer bem na borda do buraco negro, argumentou Hawking, algumas das novas partículas podem escapar, levando consigo a energia. Dessa forma, os buracos negros podem perder energia. Eles podem “evaporar“.
Existe uma regra na física que diz que, quanto menor for o buraco negro, mais rápida será a evaporação. Para um buraco negro, “estilo LHC”, que teria um diâmetro estimado de um bilionésimo de um bilionésimo de metro (um attômetro = 10-18m) o buraco negro existiria por um pouco mais do que poucos bilionésimos de bilionésimos de bilionésimo de segundo. Não duraria o suficiente para engolir qualquer matéria próxima e não ofereceria qualquer perigo para a matéria comum.
Mas se Hawking estiver errado? O que aconteceria se alguns buracos negros não evaporassem, porém continuassem a devorar matéria? O que aconteceria se os cientistas criassem alguns pequenos e duradouros buracos negros em Genebra e eles se pusessem à solta? Essa possibilidade é abordada em um novo relatório na publicação Physical Review D.
Em seu estudo sobre a matéria, Steve Giddings da Universidade da Califórnia em Santa Barbara e Michelangelo Mangano do CERN (o laboratório a quem pertence o LHC) estudam o que poderia acontecer se existisse um tipo de buraco negro, um desses preocupantes, que pudesse não só sobreviver, como continuar a crescer até um tamanho macroscópico (digamos: do tamanho de uma bola de golfe) em um período mais curto do que um bilhão de anos. Se tal tipo de buraco negro existisse, ele cresceria até mais rápido dentro de estrelas super-comprimidas, tais como anãs brancas e estrelas de nêutrons, onde a densidade da matéria é bilhões de trilhões maior do que a densidade das rochas na Terra.
Esses objetos celestiais são criados quando uma estrela comum fica sem combustível e começa a se contrair. Não existe um LHC nessas estrelas, mas um buraco negro poderia ser criado por acaso, quando um ocasional raio cósmico, desses que vagueiam pelo universo, atingisse e se enterrasse dentro da estrela de nêutrons. Uma vez que os astrônomos observam e estudam um monte de estrelas de nêutrons muito velhas e perfeitamente saudáveis, dos tipos corretos, Giddings conclui que buracos negros de rápido crescimento, do tipo cuja voracidade engoliria tudo em seu redor, não podem existir. Um buraco negro tão perigoso não poderia existir dentro de estrelas densas e muito menos na Terra.
Michael Peskin, um físico da Universidade de Stanford que não tomou parte nesse estudo, diz que a existência continuada de estrelas superdensas age como os canários que os mineiros de carvão costumavam levar para dentro das galerias das minas: a presença de gás tóxico nocautearia o canário bem antes, o que dava aos mineiros tempo para fugir. Enquanto essas estrelas continuarem mandando sua luz, diz Peskin, a Terra não tem o que temer de buracos negros.  (Link para os comentários de Peskin, no novo website “Physics”, da APS: http://physics.aps.org/articles/v1/14 )
Se os cientistas não sabem ao certo que partículas o LHC vai produzir, por que construir uma enorme e caríssima máquina para esmagar partículas, umas contra as outras, em primeiro lugar? O esmagamento é necessário para explorar o interior dos átomos e porque a potência das colisões das partículas é diretamente relacionada com quão fundo dentro do átomo os pesquisadores podem observar. Aumentar a potência dos feixes de prótons usados nas colisões necessita do aumento do tamanho do colisor.
Por que os feixes têm que ser tão potentes? A resposta é relacionada com a idéia de que energia pode ser convertida de uma forma para outra. Os prótons no LHC zunem ao longo de suas trajetórias a uma velocidade de 99,999999 % da velocidade da luz. Na verdade, dois feixes circulam pelo mesmo túnel subterrâneo em direções opostas e, quando dois prótons baterem de frente, uma grande parte de sua energia de movimento pode, no momento da colisão, ser transformada em novas partículas que não existiam um instante antes.
Quando dois automóveis batem de frente, os resultados são sempre ruins. Mas, no mundo da física de altas energias, instigar uma violenta colisão, com um monte de escombros se espalhando em volta, é exatamente o que os pesquisadores querem. Entre esses escombros podem estar partículas que podem ter existido há bilhões de anos, mas que, por causa de sua própria instabilidade, há muito tempo decaíram e desapareceram.  Criar essas partículas raras de novo em uma moderna experiência é precisamente o plano no LHC. A idéia é que essas espécies de matéria, ora extintas, possam nos contar coisas sobre as forças da natureza.
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.

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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.

Physics News Update n° 870

POR DENTRO DA PESQUISA CIENTÍFICA ― ATUALIZAÇÃO DAS NOTÍCIAS DE FÍSICA

PHYSICS NEWS UPDATE

O Boletim de Notícias de Pesquisas do Instituto Americano de Física, n° 870 de 26 de agosto de 2008, por Philip F. Schewe, James Dawson e Jason S. Bardi

CRISTAIS NAS NUVENS.

A mais precisa medição jamais realizada dos cristais de gelo nas nuvens ajudará a melhorar as previsões de mudanças climáticas. Os cientistas criaram um instrumento feito para auxiliar a estabelecer os formatos e os tamanhos dos pequenos cristais de gelo, do tipo que se encontra em nuvens de grande altitude, até o nível de mícrons, comparáveis às menores células do corpo humano.

Entre as centenas de fatores que os climatologistas têm que levar em conta, a natureza das nuvens é um dos mais importantes e o menos compreendido.  O melhor que os pesquisadores do passado podiam fazer era tentar registrar imagens desses cristais, porém, para cristais abaixo de 25 mícrons, as imagens não tinham nitidez suficiente para permitir que se determinasse com exatidão o formato do cristal.

Os pesquisadores precisavam conhecer os formatos e os tamanhos desses cristais, porque seus formatos e tamanhos influenciam no quanto da luz que vem do Sol é absorvida pela atmosfera e quanto é refletido de volta para o espaço. Isto, por sua vez, pode ter um enorme impacto na magnitude de um possível aquecimento por efeito estufa.

Agora, cientistas da Universidade de Hertfordshire e da Universidade de Manchester, na Grã-Bretanha, e na Universidade do Estado do Colorado, nos Estados Unidos, desenvolveram um instrumento de espalhamento óptico que pode avaliar o tamanho dos cristais de maneira diferente. Usando este instrumento, os pesquisadores foram capazes de determinar os tamanhos e os formatos dos cristais de gelo do tipo encontrado nas nuvens, até os menores níveis de mícrons.

(Veja a figura¹ dos cristais das nuvens; os cristais que já estão sendo medidos são muito menores do que esses). A equipe de pesquisa já construiu duas versões do instrumento: uma projetada para funcionar em uma câmera de simulação de nuvens, com base em terra ou para funcionar na fuselagem de aviões de pesquisa; a outra, uma versão aerodinâmica que se adapta por baixo da asa do avião e mede as partículas da nuvem diretamente, enquanto o avião voa através da nuvem (ver a figura). Nenhum dos instrumentos tenta obter uma imagem completa do cristal de gelo, uma vez que isso sofreria as mesmas limitações de resolução dos instrumentos existentes. Em lugar disto eles registram o detalhado padrão de luz difusa vindo de cada cristal e, então, interpretam esses padrões, usando tanto modelos teóricos, como a comparação com padrões registrados de cristais de formatos conhecidos. A partir desses dados, se pode realizar um censo de cristais de variados tamanhos e formatos.

“O novo instrumento deve auxiliar no mapeamento de uma compreensão mais completa dos complexos formatos dos cristais encontrados nas nuvens da atmosfera, especialmente nuvens do tipo cirrus que, em qualquer dia, podem cobrir mais do que 20% da superfície da Terra”, declara um dos pesquisadores, o cientista de Hertfordshire, Paul Kaye. “Nossas descobertas mostram que este instrumento de difusão óptica pode auxiliar os modeladores de climas a reduzir uma das maiores áreas de incerteza na interpretação das atuais tendências climáticas e a fazer previsões climáticas mais precisas”.

Além disto, recentes relatórios vem examinando o efeito que a poluição e as nuvens causadas pela poluição, têm na redução da radiação solar que chega à superfície, um desdobramento que pode contrabalançar, até certo ponto, o aquecimento global, e esta nova tecnologia pode auxiliar os cientistas a monitorarem e compreenderem melhor esta situação.

Até agora, as medições, relatadas recentemente na publicação Optics Letters, foram feitas somente em laboratório, porém serão em breve realizadas em nuvens de verdade.

ANÉIS DAS ÁRVORES NA ARGÉLIA E NA TUNÍSIA.

Climatologistas procuram por indícios das condições históricas em qualquer lugar em que possam. Os anéis de crescimento anuais nas árvores coníferas na Argélia e na Tunísia, por exemplo, fornecem séculos de dados sobre a umidade. A África Noroeste já foi verdejante, mas agora é seca.  Ramzi Touchan, da Universidade do Arizona, e seus colegas, estudaram metodicamente os dados de anéis anuais das árvores, formados em um período de 500 anos. Esta fatia de informação geológica mostram que as secas ocorrem em padrões irregulares. Mas a pior seca nesse período estudado, a julgar pela pequena espessura dos anéis anuais, foi o recente período de 1999 a 2002.

Por si só, isto não prova que a região africana do Maghreb está se tornando mais árida, diz Touchan, mas fornece um pano de fundo apra pesar futuros desdobramentos climáticos. (Resultados publicados na edição de agosto de 2008 de Geophysical Research Letters)

CARBONO MARROM VINDO DA CHINA.

A modelagem do clima que já temos e do clima que podemos estar criando, é uma importante tarefa que depende crucialmente dos fatores atmosféricos que os pesquisadores levam em conta, especialmente se estes se relacionam com materiais que contribuem para o efeito estufa, absorvendo a luz.  Usualmente, essas partículas carboníferas são percebidas como carbono orgânico, minimamente absorvente (vindo de processos da natureza) e o carbono negro, absorvedor de luz, vindo da queima de combustíveis fósseis, usualmente durante o processo de geração de eletricidade ou queima da biomassa. O tamanho, quantidade e propriedades ópticas deste carbono são regularmente incorporados nas simulações em computador nos estudos climáticos.

Agora os cientistas estão estudando um novo tipo de aerossol de carbono, um de cor marrom. Esta espécie de carbono consiste de esferas muito maiores (até dez vezes maiores) do que a fuligem habitual, e, acreditam os pesquisadores, se forma, não durante a combustão original, porém em uma posterior condensação de carbono nos céus. O novo estudo enfocou amostras de ar colhidas sobre o Mar Amarelo, próximo da China. Peter Crozier e seus colegas argumentam que, uma vez que essas esferas de carbono são bastante abundantes, precisam ser levadas em conta em futuros modelos de aquecimento da atmosfera.  (Os resultados foram publicados na edição de 8 de agosto da Science).

¹ Assim que o site do PNU publicar as figuras, eu ponho os links.

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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.

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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.

Physics News Update n° 869

POR DENTRO DA PESQUISA CIENTÍFICA ― ATUALIZAÇÃO DAS NOTÍCIAS DE FÍSICA

PHYSICS NEWS UPDATE

O Boletim de Notícias de Pesquisas do Instituto Americano de Física, n° 869 de 15 de agosto de 2008, por Philip F. Schewe, James Dawson e Jason S. Bardi

MEDALHA DE BRONZE OLÍMPICA.

A tecnologia mais sofisticada da antiguidade rastreava os Jogos Olímpicos, junto com os demais eventos clestiais. O ciclo de quatro anos entre cada Olimpíada da Era Moderna é baseado no ciclo original de 4 anos dos Jogos na Grécia Antiga.  Uma pesquisa publicada na revista Nature associou, agora, um antigo dispositivo que se sabe que era usado para rastrear e predizer eventos celestiais, à observância do intervalo quadrienal dos Jogos.

Chamado de Máquina de Anticitera, este mecanismo é uma máquina de bronze, construída por volta dos séculos primeiro ou segundo A.C. Possivelmente o mais antigo dispositivo científico, foi pescado do fundo do mar em 1901. Por causa de seu estado de conservação lamentável, o mecanismo não revelou seus segredos facilmente. Mais ou menos do tamanho de uma pequena caixa de sapatos em sua forma original, o dispositivo se desmanchou em vários fragmentos, depois de recuperado. Desde então, foram realizadas simulações em computadores e foram construídos modelos em latão para tentar recriar o mecanismo original.Agora, com a ajuda de sofisticadas técnicas de raios-x,  mais de 2500 caracteres foram lidos.

O mecanismo não é somente um livro de antigos arcanos, como os Manuscritos do Mar Morto. Uma máquina que consiste de vários diáis e engrenagens giratórias, ela é considerada por muitos como o primeiro computador analógico, uma vez que ele aceita entradas de dados e fornece resultados em resposta. Os antigos astrônomos podiam dar entradas das posições atuais das estrelas e planetas, e a Máquina de Anticitera daria predições dos futuros equinócios (quando a duração do dia é igual à da noite) e de Eclipses Solares (quando o Sol é coberto pela sombra da Lua).

Agora, na edição de 31 de julho de 2008 da Nature, uma equipe de pesquisadores relata duas descobertas surpreendentes. A primeira é uma nova interpretação de um dos diáis na máquina como sendo associado aos Jogos Olímpicos, realizados de quatro em quatro anos. Os gregos não precisavam de uma máquina para lhes dizer quando os Jogos deviam ser realizados, mas o dial está lá, de qualquer forma, diz Tony Freeth, membro da equipe, por causa da importância dos Jogos, tão importantes que muitos outros calendários eram associados ao evento, de forma muito parecida com que eventos históricos são associados com os reinados de vários reis.

A outra descoberta intrigante é que os nomes dos meses inscritos nos diáis são de origem coríntia. Corinto é uma cidade na Grécia situada em um istmo estratégico. Pensava-se antes que a máquina fosse originária da extremidade oriental da esfera de influência grega, Talvez da Ilha de Rodes. Porém, a nova interpretação sugere que a máquina foi feita em Corinto ou em uma de suas colônias, que ficam a Oeste, tais como a Sicília. Essas colônias gregas ocidentais são, algumas vezes, chamadas de “América Grega”, uma vez que, tal como as colônias britânicas do outro lado do Atlântico, elas representavam uma reformulação da cultura original, através de um mar na direção Oeste.

Vários dispositivos antigos dedicados a eventos celestiais tinham como função a importante tarefa de coordenar os eventos nos céus com os da Terra, tais como o plantio de colheitas ou a coroação dos reis. Provavelmente, o cálculo astronômico mais importante era a determinação da duração de um ano. Em 1974 um dos diáis da Máquina de Anticitera foi identificado como um calendário “Metônico. Este recebe o nome de um astrônomo ateniense do século V AC, Meton, que formulou um calendário que casava o calendário lunar (o ciclo da Lua tem um pouco mais do que 29 dias) e o calendário solar (o Sol leva cerca de 365 dias e um quarto para voltar ao mesmo lugar no céu). O calendário intermediário de Meton assimilava os ciclos lunar e solar em ciclos de 19 anos.

Mais recentemente, em 2006, a equipe de pesquisas que trabalha com o mecanismo foi capaz de deduzir, a partir de outro dial, um processo para predizer eclipses solares. Que tipo de conjunto de especialistas é necessário para obter este tipo de descoberta? Bem, até agora a equipe incluiu matemáticos, astrônomos, físicos, historiadores e filólogos (os que estudam as palavras).

Freeth declara que, embora o mecanismo tenha sido provavelmente construído bem depois da vida de Arquimedes (cerca de 225 A.C.), é tentador pensar que o dispositivo tenha sido criado em uma oficina da Sicília (conhecidos por seus instrumentos de bronze) influenciados por Arquimedes, visto por muitos como o maior cientista do mundo antigo.

Freeth, que já foi matemático e produtor de televisão e agora é um cientista pesquisador, pretende retornar à produção de TV com um documentário sobre a Máquina de Anticitera.

TALVEZ SEJAMOS ESPECIAIS, DIZ O SISTEMA SOLAR.

Historicamente, os humanos freqüentemente sentiram a necessidade de se sentirem especiais e, tão freqüentemente quanto, ficaram desapontados. A Terra, como se descobriu, não ficava no Centro do Universo. Os humanos são espertos, mas, no fim das contas, eles evoluem, vivem e morrem como todas as outras coisas vivas no planeta.  Pela astronomia, os modelos teóricos prevalecentes de como o Sistema Solar chegou a acontecer, têm que presumir que, com base na experiência passada, o nosso é um sistema estelar/planetário como qualquer outro.

Porém, de acordo com um novo estudo dos astrônomos da Universidade Northwestern que observaram 300 planetas que orbitam outras estrelas, nós podemos ser realmente especiais. “Nós agora sabemos que os outros sistemas planetários não se parecem nem um pouco com o Sistema Solar”, disse Frederic Rasio, astrônomo da Northwestern, em Chicago. Simulações em computador da equipe de Rasio mostraram que o nascimento de um sistema planetário é um negócio muito violento: o disco de gases que dá origem aos planetas os empurra na direção da estrela central, onde eles freqüentemente se apinham e acabam engolidos. Os “cabos de guerra” gravitacionais entres os planetas em fase de crescimento acabam por arremessar alguns para dentro do sistema planetário, outros para o espaço profundo. “Uma história turbulenta como essa parece deixar pouca margem para um sistema quieto como nosso Sistema Solar, e nossas simulações mostram exatamente isto”, afirma Rasio em um noticiário da Universidade Northwestern. Nosso Sistema Solar “teria que ter nascido sob as condições exatamente corretas para se tornar o lugar tranqüilo que vemos”, argumenta ele.  “A grande maioria dos outros sistemas planetários não tiveram essas propriedades especiais no seu nascimento e se tornaram algo muito diferente”.

O ODÕMETRO DO HUBBLE ESTÁ PERTO DOS 3 BILHÕES DE MILHAS.

O Telescópio Espacial Hubble, visto por muitos cientistas como o mais importante instrumento científico jamais construído, está perto de completar sua 100.000ª órbita da Terra, o que trará sua “milhagem” (em português se diria “quilometragem”) para cerca de 2,72 bilhões de milhas (cerca de 4,38 bilhões de quilômetros) . O Hubble foi lançado em 24 de abril de 1990 e tem viajado através do espaço a cerca de 600 km acima e a uma velocidade pouco menor do que 9 km/seg, desde então. Em celebração da marca de 100.000 órbitas, que aconteceu às 5:42h (hora de Brasília)  de 11de agosto, o Instituto do Telescópio Espacial em Baltimore calculou que esta distância equivale a 5.700 viagens de ida e volta à Lua.  Corresponde, também, à quilometragem total de todos os veículos nos Estados Unidos a cada três horas. O Hubble, observam eles, usa gravidade, não combustível, para se mover através do espaço.

MARATONA DOS RATOS.

Enquanto que “ganhar massa” com esteróides é uma prática bem conhecida entre alguns atletas, uma nova droga, desenvolvida para tratar uma doença metabólica, também deu a ratos praticantes de exercícios a capacidade de correr por mais uma hora, o que é um bocado em “tempo de rato”.  “Quando demos aos ratos uma pequena dose de exercícios diários, com ou sem a presença da droga, todos mostraram uma capacidade de correr aumentada”, disse Ronald Evans, um pesquisador do Instituto Salk.

Quando os ratos estavam treinados, Evans deu a alguns deles a droga, conhecida como GW1516, e descobriu que os ratos drogados continuavam correndo. No que Evans chamou de experiência do “couch potato” (gíria americana para um sujeito que passa o dia todo tirando uma soneca no sofá), os pesquisadores também descobriram que tratar os ratos com uma outra droga dava até aos ratos não exercitados uma maior resistência (“endurance”) quando eles entravam na pista.  “É como se enganássemos os músculos, fazendo-os “acreditar” que eles se exercitavam diariamente”, disse ele.  “Isto prova que se pode ter um fármaco equivalente ao exercício”. Ele observou que as drogas podem ser uma benção para pessoas que não podem fazer exercícios devido a problemas de saúde, mas que também têm um “alto potencial para abusos” por parte de atletas.

DEGUSTAÇÃO ELETRÔNICA DE VINHOS.

Cientistas na Espanha desenvolveram uma “língua eletrônica” para distinguir entre um bom Pinot Noir de um reles Chablis. A “e-língua” é projetada para o controle de qualidade no campo e é baseada em pequenas membranas sintéticas em um chip de silício. O dispositivo, desenvolvido no Instituto de Microeletrônica de Barcelona, pode distinguir entre quatro variedades de uvas e seus criadores estão trabalhando para ampliar sua capacidade.  Cecilia Jimenez-Jorquera declarou que o dispositivo é similar à língua humana, no sentido de que ela é sensível a cinco diferentes gostos: doce, salgado, amargo, ácido e “umami” (saboroso). A “e-língua” pode determinar a idade e a variedade do vinho, e, eventualmente, pode ser capaz de “detectar  fraudes cometidas com respeito ao ano da safra do vinho, ou das variedades de uvas usadas”.

CORREÇÕES.

No Boletim nº 868 nos referimos à MRI como “medical resonance imaging” (“imageamento médico por ressonância”) atribuindo a técnica à ciência médica. O acrônimo significa, na verdade, “Magnetic Resonance Imaging” (“Imageamento por Ressonância Magnética”) o que, por sua vez, é um eufemismo para o imageamento baseado na ressonância magnética nuclear. Da mesma forma, na história sobre ursos polares, onde se lê 20 kiloHertz, leia-se 20 Hertz.

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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.

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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.

Resolvido o problema de armazenagem de energia solar?

Notícia veiculada pelo EurekAlert (que quase me passou despercebida), de uma pesquisa promissora do MIT.

Massachusetts Institute of Technology
“Importante descoberta” do MIT promete desencadear uma revolução solar

  • Cientistas imitam a essência do sistema de armazenagem de energia das plantas
  • CAMBRIDGE, Mass. — Em um salto revolucionário que pode transformar a energia solar de uma fonte de energia marginal, de butique, em uma fonte principal de energia, os pesquisadores do MIT superaram uma das principais barreiras no uso em larga escala da energia solar: a armazenagem da energia para utilização quando o Sol não estiver brilhando.
    Até agora, a energia solar era uma fonte apenas diurna, porque armazenar a energia solar excedente para uso posterior era proibitivamente caro e grosseiramente ineficiente. Com o que foi anunciado hoje [31/07], os pesquisadores do MIT acertaram em um processo simples, barato e altamente eficiente para armazenar a enegia solar.
    Necessitando de nada mais do que materiais naturais, não-tóxicos e abundantes, esta descoberta pode ser a chave para a mais potente e livre de carbono fonte de energia de todas: o Sol. “Este é o nirvana do qual vínhamos falando por anos”, disse Daniel Nocera, o Henry Dreyfus Professor of Energy do MIT e principal autor do artigo que descreve o trabalho na edição de 31 de julho da Science. “ A energia solar sempre foi uma solução limitada, remota. Agora podemos pensar seriamente na energia solar como ilimitada e para breve”.
    Inspirados pela fotossíntese realizada pelas plantas, Nocera e Matthew Kanan, um colega pós-doutorado no laboratório de Nocera, desenvolveram um processo sem precedentes que permite que a energia solar seja usada para dividir a água em hidrogênio e oxigênio gasosos. Posteriormente, o oxigênio e o hidrogênio podem ser recombinados dentro de uma célula de combustível, criando eletricidade (livre de carbono) para alimentar sua casa ou seu carro elétrico, de dia ou de noite.
    O componente chave do processo de Nocera e Kanan é um novo catalizador que produz oxigênio gasoso a partir da água; outro catalizador produz o valioso hidrogênio gasoso. O novo catalizador consiste de cobalto metálico, fosfato e um eletrodo, imerso em água. Quando a eletricidade – produzida por uma célula fotovoltáica, uma turbina eólica ou qualquer outra fonte – atravessa o eletrodo, o cobalto e o fosfato formam uma fina película no eletrodo e se produz oxigênio gasoso.
    Combinado com outro catalizador, tal como a platina, que pode produzir hidrogênio gasoso a partir da água, o sistema pode produzir a reação de divisão da água que ocorre durante a fotossíntese.
    O novo catalizador funciona à temperatura ambiente, em água com pH neutro e é bem fácil de preparar, diz Nocera. “Por isso sabemos que vai funcionar. Porque é tão fácil de implementar”, declarou ele.
    UM “SALTO GIGANTESCO”
    A luz solar tem o maior potencial de todas as fontes de energia para resolver os problemas de energia do mundo, argumentou Nocera. Em uma hora, a luz solar que atinge a Terra é suficiente para prover a energia necessária para um ano.
    James Barber, um dos principais estudiosos da fotossíntese, que não esteve envolvido nesta pesquisa, chamou a a descoberta de Nocera e Kanan de “um salto gigantesco” para a geração de energia limpa, livre de carbono, em larga escala.
    “Esta é uma importante descoberta com enormes implicações para a prosperidade futura da humanidade”, afirmou Barber, o Professor “Ernst Chain” de Bioquímica no Imperial College de Londres. “A importância da descoberta deles não pode ser superestimada, uma vez que ela abre as portas para o desenvolvimento de novas tecnologias para a produção de energia, reduzindo, assim, nossa dependência de combustíveis fósseis e contribui para a solução do problema das mudanças climáticas globais”.
    “SOMENTE O COMEÇO”
    Os eletrolisadores atualmente disponíveis, que separam a água com eletricidade e são de uso freqüente na indústria, não são adequados para a fotossíntese artificial, porque eles são muito caros e requerem um ambiente extremamente básico [N.T: em oposição a “ácido”] que não é benigno e que tem muito pouco a ver com as condições em que se processa a fotossíntese.
    Mais trabalho de engenharia precisa ser realizado para integrar esta nova descoberta científica nos sistemas fotovoltaicos existentes, porém Nocera disse estar confiante em que tais sistemas se tornarão uma realidade.
    “Isto é apenas o começo””, declarou Nocera, o principal investigador do Solar Revolution Project (Projeto Revolução Solar), patrocinado pela Chesonis Family Foundation, e co-Diretor do Eni-MIT Solar Frontiers Center. “A comunidade científica vai realmente correr atrás disso”.
    Nocera espera que, dentro de dez anos, as pessoas possam energizar suas casas durante a luz do dia com células fotovoltaicas, ao mesmo tempo que usam a energia solar excedente para produzir hidrogênio e oxigênio para energizar suas próprias células combustíveis domésticas. A energia elétrica distribuída por fios a partir de uma fonte central pode ser uma coisa do passado.

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    O projeto é parte da MIT Energy Initiative, um programa projetado para ajudar a transformar o sistema global de produção de energia para atender as demandas do futuro e ajudar a construir uma ponte para esse futuro por meio da melhoria dos atuais sistemas de produção de energia. O diretor do MITEI, Ernest Moniz, Professor Cecil and Ida Green de Física e Sistema de Engenharia, observou que “esta descoberta no laboratório de Nocera demonstra que os melhoramentos necessários para a transformação de nosso sistema de produção de energia para um com base em recursos renováveis, vai depender grandemente de pesquisa científica básica de ponta”.
    O sucesso do laboratório de Nocera demonstra o impacto de uma mistura de fundos de financiamento – governos, filantropia e indústria. Este projeto foi financiado pela National Science Foundation e pela Chesonis Family Foundation, que doou ao MIT US$10 milhões no início do ano para lançar o Solar Revolution Project, com a meta de possibilitar a disseminação em larga escala de energia solar, dentro de dez anos.

    Nota para os fãs de sci-fi: Robert A. Heinlein sugeria a existência de coisa parecida no seu romance Friday. A exemplo dos braços mecânicos articulados que são popularmente conhecidos como Waldos, poderiam chamar essas células combustíveis de Shipstones

    Physics News Update n° 868

    PHYSICS NEWS UPDATE
    O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 868, de 07 de agosto de 2008, por Phillip F. Schewe, James Dawson e Jason S. Bardi.

    DA VINCI DECODIFICADO

    As camadas das pinturas dos velhos mestres pode, agora, ser mapeada de maneira não-invasiva. A beleza de uma pintura — seu design, seu tema e cores — é a primeira coisa que causa impacto em quem visita um museu. Porém os historiadores da arte querem saber mais do que se pode ver na superfície. Eles querem saber da estratigrafia. Este é o termo científico para a sucessão de camadas que compõem toda uma pintura — inclusive a camada preparatória diretamente sobre a madeira bruta ou tela, um esboço por debaixo, as camadas de tinta existentes por cima e uma possível camada de verniz.

    Um novo método de imageamento, tomado por empréstimo daquele da ressonância magnética utilizada nos hospitais, agora permite que este estudo detalhado das camadas profundas nas pinturas seja feito de maneira não-invasiva.

    Por que escarafunchar? Por que não ficar na superfície e apreciar a obra de arte pelo que ela é? Porque a decodificação das propriedades dos materiais nas camadas pode estabelecer coisas tais como a idade, a origem e a autenticidade da obra. Por isso, da mesma forma que os geólogos estudam a história das eras passadas da Terra, examinando os extratos em um talude, os curadores têm que sondar as camadas mais profundas de uma pintura, removendo uma pequena amostra, a fim de inspecionar suas camadas, usando microscópios que empregam um feixe de elétrons ou de luz visível.

    Será que se pode estudar uma pintura sem esburacar pequenos pedaços da obra de arte? Sim, mediante o emprego de outras técnicas, tais como banhar a superfície da tela com raios-x e observar a luz fluorescente refletida. No entanto, essas técnicas geralmente permitem apenas um mapeamento pouco profundo das camadas do corpo da pintura.

    A nova técnica de perfilagem, cujos pioneiros são um grupo de cientistas italianos e alemães, utiliza a ressonância magnética nuclear (nuclear magnetic resonance = NMR), a base do escaneamento da ressonância magnética médica. O processo de NMR funciona em um nível microscópico. Primeiramente, um poderoso magneto ajuda a direcionar todos os átomos de hidrogênio em uma amostra na mesma direção — algo como fazer um milhar de soldados se voltarem para uma bandeira e baterem continência ao mesmo tempo. Então os átomos são expostos a um inofensivo banho de ondas de rádio. Essas ondas obrigam os átomos de hidrogênio a pivotar em seus lugares, como se estivessem fazendo um exercício. Eventualmente, os átomos (ou, mais exatamente, os prótons no núcleo do átomo) reemitem uma onda de rádio.

    São essas ondas de rádio emitidas que são detectadas por um sensor nas proximidades. Com o auxílio de um computador, a informação trazida pelas ondas pode ser transformada em um mapa interno das cercanias dos átomos de hidrogênio. No caso do imageamento médico, os átomos de hidrogênio são usualmente encontrados nas moléculas de água existentes no corpo. Pela sutil análise do mapa resultante, um médico pode localizar a posição de um tumor, uma vez que o seu conteúdo de água é ligeiramente diferente dos tecidos saudáveis a seu redor.

    No estudo de uma pintura, em comparação, as mesmas técnicas se aplicam na obtenção de informações sobre os agentes aglutinantes usados nas camadas pintadas. A história sabe que esses aglutinantes consistiam de coisas tais como gemas de ovos ou óleos. Conhecer a natureza do agente aglutinante, freqüentemente é o suficiente para distinguir entre uma velha obra de um mestre e uma falsificação artificialmente “envelhecida”.

    Uma dos pesquisadores, Federica Presciutti, uma química da Universidade de Perugia, diz que a espessura das camadas na pintura, mesmo na camada mais funda, pode ser estabelecida. E, embora a idade das camadas não possa ser estabelecida com absoluta certeza, é possível dizer quais camadas são mais antigas do que as outras. O processo todo é não-invasivo. Além disso, o magneto usado na nova abordagem é unilateral. Diferentemente dos enormes magnetos usados na ressonância magnética nos hospitais (que, usualmente, envolvem o corpo do paciente, ou, pelo menos, todo um membro), o escâner pode ser levado até bem perto de ― porém sem encostar em ― a pintura. (Veja a foto anexa do dispositivo sendo usado para estudar a pintura “A Madona com a Criança” de Gentile da Fabriano, 1411). [Nota do tradutor: o boletim veio sem o link para a tal foto. Em breve, quando o boletim estiver no site da AIP, eu copio e colo]

    O funcionamento do novo escâner de pinturas foi relatado na edição de 21 de julho de Applied Physics Letters.

    A ACÚSTICA DOS URSOS POLARES

    Os cientistas estão estudando a audição dos ursos polares, enquanto o ambiente acústico no Ártico vai se modificando. Na medida em que o aquecimento global derrete o gelo do Ártico e aumentam as pressões para a exploração de petróleo, os cientistas se preocupam que o aumento de barulho possa interferir com a reprodução dos ursos polares.

    Na tundra congelada da borda Norte do Arctic National Wildlife Refuge no Alaska, os solitários ursos polares vivem em um mundo que é tanto extremamente frio, como estranhamente silencioso. Nada do murmúrio das folhas agitadas pela brisa. Nenhum inseto zumbe no ar abaixo de zero. O único som é o sopro da neve varrida pelos ventos e, quando os ventos se acalmam, é um dos lugares mais silenciosos do mundo.

    Muitos anos atrás, a bióloga Anne Bowles, que trabalha em San Diego, se perguntou o que poderia acontecer se as calotas de gelo sempre menores e a exploração e perfuração de novos poços de petróleo mudassem a natureza do silencioso “ambiente acústico” dos ursos polares. O impacto do aumento de barulho sobre a maneira com que os ursos polares caçam e seus outros comportamentos pouco conhecidos eram uma preocupação, disse ela. Porém a questão mais crucial era se um aumento no barulho afetaria os hábitos de acasalamento e perturbaria as fêmeas de urso polar em suas tocas. Prudhoe Bay, no Alaska, onde Bowles está focalizando seu trabalho, é uma área onde as fêmeas de urso polar costumam estabelecer suas tocas. Elas levam cinco ou seis meses nas tocas, antes de saírem na primavera, normalmente com um ou dois filhotes.

    Que tipo de barulho poderia ser um problema para os ursos? O barulho das atividades humanas poderia molestar os ursos em campo aberto, mas não as fêmeas em suas tocas? Deveria haver um limite de barulho permitido nas vizinhanças dos ursos e qual tipo de barulho, exatamente, seria um problema? “Se você quer diminuir o barulho, primeiro tem que saber o que os ursos podem ouvir”, disse Bowles. “Este é o primeiro passo. É a primeira matéria de “ecologia perturbativa””.
    Assim, Bowles do Instituto Hubbs de Pesquisa do Mar em San Diego, se dispôs a testar a audição dos ursos polares. Dado ao ambiente hostil e aos ursos igualmente hostis, tentar realizar testes de audição nos ursos era claramente impraticável, disse ela. Os ursos polares são provavelmente os maiores carnívoros terrestres, com os machos chegando a pesar 700 kg. Embora as fêmeas sejam muito menores, elas ainda chegam aos 250 kg. E eles são animais espertos, perigosos e imprevisíveis, segundo Bowles.

    Bowles começou seus testes de audição no zoológico de San Diego, com duas fêmeas de urso polar, criadas em cativeiro. Para os testes, as ursas foram treinadas a apertar com o focinho um botão (uma “estação”), colocado dentro de uma jaula. Uma nota de uma certa freqüência tocava e, quando a ursa ouvia, movia seu focinho para outra “estação” e era recompensada com comida, relata Bowles.

    Antes de começar os testes, as jaulas tinham que ser isoladas contra sons vindos do lado de fora com espessas mantas tecidas com chumbo. Mesmo com o pesado isolamento, no ambiente urbano de San Diego era impossível tornar a jaula silenciosa o suficiente para realizar testes com freqüências extremamente baixas, que poderiam ser uma faixa crítica para a audição dos ursos polares.

    “Sons de baixa freqüência são um sinal de poderio e tamanho, de forma que os grandes carnívoros rosnam e resmungam em baixas freqüências para manter seus territórios, se defender e ameaçar”, escreveu recentemente Bowles em um artigo para a Organização Internacional para Ursos Polares que financia parte de seu trabalho. “Sons de baixa freqüência são também importantes porque se propagam por longas distâncias, de forma que animais que percorrem longos caminhos, tais como baleias e elefantes, freqüentemente os usam para se comunicar”. Ela igualmente observou que, normalmente, existe mais barulho ambiental em baixas freqüências, inclusive o barulho produzido por “maquinários feitos por humanos”.

    Bowles realizou 4.000 testes de audição, primeiro no zoológico de San Diego e, depois, com dois ursos polares no SeaWorld San Diego. Os limiares de audição foram medidos para 19 freqüências diferentes e os resultados sugerem que a audição nos ursos polares é realmente direcionada para as baixas freqüências. Quão baixas permanece incerto, disse ela, porque foi impossível tornar as instalações dos testes silenciosas o suficiente para realizar testes abaixo do 14 kHz (seres humanos normalmente ouvem até 20 kHz).

    “Tanto quanto foi possível medir, eles podem ouvir isso”, declarou Bowles. “Eles ouvem reqüências mais baixas do que os gatos conseguem”. Inversamente, ela também observou que eles não ouvem bem altas freqüências, sendo sua sensibilidade a notas altas muito menor do que a de cães e gatos.

    A sensibilidade a sons de baixa freqüência, aparentemente em detrimento das altas freqüências, pode ser apenas um resultado do tamanho, argumenta Bowles. Ursos polares são grandes, tal como as estruturas em seus ouvidos. Em outros mamíferos grandes, tais como cavalos e vacas, o limite superior de quais freqüências os animais podem ouvir, parece ser baseado no tamanho. “Pode ser meramente uma questão de escala”, diz Bowles. Mas a deficiência na audição de altas freqüências pode ser uma questão de adaptação, porque os ursos polares comem principalmente focas, não pequenos roedores que têm guinchos de alta freqüência. Bowles declarou que gostaria de realizar um estudo comparativo com os ursos pardos e negros, que têm base em terra e comem pequenos mamíferos, para ver se a audição desses é sintonizada para freqüências mais altas do que as dos ursos polares.

    A preocupação com os ursos polares, diz ela, é que, na medida em que o gelo Ártico derrete, os usos vão se mover para o interior do continente e encontrar a civilização humana, que é barulhenta. “Tal como é com os humanos, há barulhos que se pode e que não se pode suportar, e nós não sabemos quais são esses para os ursos. Nosso trabalho é descobrir o que eles podem tolerar e o que estamos buscando não é uma situação de lucro mútuo, mas de tolerância mútua entre homens e ursos”.

    Existe uma enorme pressão política para que a indústria de petróleo possa explorar essas áreas, diz ela, e com as atividades petrolíferas, chegam mais pessoas e aumenta o uso de terras para lazer. Pela experiência que teve na região, Bowles afirmou que os trabalhadores da indústria petrolífera estão tratando bem os ursos e outros animais selvagens. “Você não acreditaria no cuidado que esses caras têm com a vida selvagem”, disse ela. “Eu gostaria que as pessoas nas cidades se comportassem assim”.

    Após três anos testando ursos em San Diego, Bowles e sua colaboradora, Megan Owen, uma pesquisadora do setor de Conservação e Pesquisa para Espécies Ameaçadas no zoológico, estão escrevendo diversas publicações científicas, inclusive uma para a Sociedade de Acústica da América, acerca de seus resultados e em busca do que elas esperam que seja a próxima fase de suas pesquisas.

    Bowles espera ir, em dezembro ou janeiro, até Prudhoe Bay e construir uma toca de urso polar, e, então, medir o barulho vindo de fora, a partir do lado de dentro. “Precisamos criar uma toca conforme as especificações dos ursos e mantê-la acessível o suficiente para podermos ter veículos nas proximidades, de forma a podermos medir os sons”, declarou ela. “Nós temos que obter informações sobre o que é possível ouvir de dentro da toca, quanto barulho entra na toca. Se eles não puderem ouvir, então isso não é um problema, mas nós temos que realizar essas medições”.

    Não vai ter um urso de verdade dentro da toca, porque, como Bowles observou diversas vezes, são animais muito perigosos. Até as ursas de San Diego que cresceram com pessoas em volta, permaneciam carnívoras imprevisíveis. “Na maior parte do tempo elas são gentis e ficam contentes em lhe ver e saber que você lhes trouxe comida”, disse Bowles das ursas. “Aí chega o dia em que você é a comida. Eles são predadores muito oportunistas”.

    Para ver as imagens que acompanham esta história, por favor vá para: http://www.aip.org/isns/reports/2008/028.html

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    PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.

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    Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.

    Physics News Update n° 867

    INSIDE SCIENCE RESEARCH — PHYSICS NEWS UPDATE
    O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 867, de 28 de julho de 2008 por Phillip F. Schewe, James Dawson e Martha Heil.
    PHYSICS NEWS UPDATE
    PARA NOSSOS LEITORES: [O Boletim] PHYSICS NEWS UPDATE é preparado pela Divisão de Relações com a Mídia e o Governo do Instituto Americano de Física. Desde sua fundação, há 18 anos, o PNU visava fornecer aos divulgadores de ciências notícias em primeira mão de periódicos e conferências de física. O PNU acaba de juntar forças com outro serviço noticioso da AIP, o Inside Science News Service (ISNS = “Serviço de Notícias Por Dentro da Ciência”). Os relatórios do ISNS são distribuídos para jornais, para repórteres que não cobrem habitualmente a área de ciência e para jornalistas de ciências. O PNU agora se trasnformou no “Por dentro da Pesquisa Científica — Atualização das Notícias de Física”, a seção de pesquisas desse serviço noticioso mais amplo da AIP. Esperamos que os leitores do PNU apreciem este esforço para manter a física no noticiário, por meio de reportagens mais adequadas a uma audiência mais ampla, um passo dado para contrabalançar a crescente escassez de repórteres de ciências e de seções de ciências nos jornais. Alguns dos itens aqui apresentados serão mais longos do que eram anteriormente e darão uma base de informações (“background”) mais genérico. Nós convidamos os leitores a comentarem este desenvolvimento evolutivo no seguinte endereço: insidescience@aip.org
    O MATERIAL MAIS FORTE DO MUNDO.
    Grafeno, uma película bidimensional feita de puro Carbono, é 200 vezes mais forte do que o aço.
    Uma nova experiência na Universidade Columbia na Cidade de Nova York mediu diretamente, pela primeira vez, a resistência do Carbono bidimensional e descobriu que ele é incrivelmente forte. Películas de Carbono com apenas um átomo de espessura podem ser usadas para fabricar materiais compostos ultra-leves.
    O estudo do Carbono é um exemplo da relação simbiótica entre a ciência e a engenharia. Cientistas e engenheiros vêm trabalhando em conjunto por séculos para encher este nosso mundo material com dispositivos assombrosos, de aviões a microscópios, de bombas atômicas a liquidificadores.
    Geralmente os cientistas sondam as estruturas interiores da natureza, mais ainda ao nível microscópico, enquanto os engenheiros pegam os novos conhecimentos e os convertem em inovativos produtos sofisticados que caracterizam nossa sociedade nano-tecnológica.
    O Carbono, é claro, é um dos mais importantes elementos tanto para coisas vivas como para as inanimadas. Em suas milhares de combinações químicas ele fornece a estrutura básica para nosso corpo e todas as proteínas e processos químicos que tornam a vida possível. Carbono em sua forma pura é mais raro, mas ainda é notável. O Carbono tridimensional bruto pode aparecer na forma de Grafite que consiste de camadas fracamente ligadas de átomos de carbono (o que torna a Grafite uma excelente substância para fabricar lápis e lubrificantes), ou como diamante, uma rede mais elaboradamente ligada de Carbono que tem uma dureza inigualável.
    Nas últimas décadas, os cientistas descobriram carbonos com outras estruturas dimensionais. Por exemplo, as “buckyballs” são moléculas na forma de uma bola de futebol e contém 60 átomos. Esta molécula quase perfeitamente redonda, cujo nome oficial é “buckministerfullerene (hoje reduzido para “fulereno”), é, praticamente, uma forma de Carbono com zero dimensões; ou seja, lembra muito um ponto. A descoberta dessa molécula de Carbono-60 deu a três químicos o Prêmio Nobel, mas ainda não levou a qualquer aplicação prática.
    Aí foram descobertos os tubos de Carbono uni-dimensionais. Esses tubos, com apenas alguns nanômetros (bilhonésimos de metro) de largura, mas com mícrons (milhonésimos de metro) de comprimento, têm propriedades elétricas, ópticas, térmicas e mecânicas muito interessantes. Engenheiros e cientistas estão trabalhando em conjunto para transfromar os nano-tubos de Carbono em elementos úteis para micro-circuitos, tanto pelas propriedades elétricas ajustáveis dos tubos (eles podem ser condutores, tais como um metal, ou semicondutores, dependendo do modo como são fabricados), ou porque eles podem ser capazes de dissipar o calor em pontos quentes de microchips.
    Ainda mais recentemente, a uns poucos anos atrás, foram descobertas as películas de Carbono com apenas um átomo de espessura. Novamente, cientistas e engenheiros estão trabalhando em conjunto para explorar novos materiais e explorar as propriedades deste novo e maravilhoso material, que é chamado de Grafeno. Os nano-tubos de Carbono são, na verdade, apenas uma versão tubular de Grafeno.
    Nesta nova experiência em Columbia, o engenheiro mecânico James Hone e seus colegas Changgu Lee, Xiaoding Wei e Jeffrey W. Kysar, esticaram uma folha utra-pura e ultra-fina de Grafeno por cima de um orifício perfurado em um suporte plano de Silício. Então eles abixaram uma agulha com ponta de diamante. A agulha é parte de um sensor chamado de microscópio de força atômica (atomic force microscope, ou AFM), o qual, enquanto passado por cima de uma amostra microscópica, ajusta sua posição para manter uma tensão constante. Os pequenos movimentos da sonda podem ser convertidos em um mapa da própria amostra. Ou o movimento da sonda pode ser usado para medir a força exercida entre a sonda e a amostra.
    Neste caso, a ponta da sonda empurra para baixo a folha de Grafeno e mede a força de reação. (Veja na ilustração como isso se parece no nível atômico: http://www.aip.org/png/2008/304.htm). A sonda mede a resistência do material, a força necessária para fazê-lo quebrar.(A figura mostra um gráfico das resistências de diversos materiais junto a suas densidades, ou seja, massa por volume).
    Materiais orgânicos (os que contém Carbono) tais como madeira e polímeros, freqüentemente têm uma densidade pequena e uma pequena resistência. Metais têm uma resistência maior, porém materiais compostos, tais como epoxi, têm a mesma resistência, porém um peso muito menor. É por isso que eles são utilizados na lataria de veículos e em coletes à prova de balas. Neste mesmo gráfico, o Grafeno foge inteiramente aos padrões, apresentando uma densidade de nível médio, mas com uma resistência recorde. Os novos resultados foram relatados na edição da semana passada da revista Science.
    O Dr. Hone diz que suas novas medições servirão para reforçar as teorias formuladas pelos físicos em seus trabalhos. O resultado da corrente sinergia entre os cientistas e os engenheiros pode resultar em materiais ainda mais fortes ainda por descobrir.
    O MUNDO EM CHAMAS.
    Todo verão, centenas de incêndios florestais queimam milhões de acres (nota do tradutor: medida de área com cerca de 4.047 m² ou pouco mais que 0,4 hectares) através dos Estados Unidos. O vento de Santa Ana espalha o fogo através do Sul da Califórnia e os incêndios florestais enchem os céus do Oeste dos EUA com fumaça. A NASA virou seus olhos “high-tech” para os incêndios em um novo website, colocado no ar na semana passada, chamado Fire and Smoke.
    Este site, com suas impressionantes imagens do mundo em chamas, é uma combinação interativa de imagens de satélites da NASA, aeronaves e outras ferramentas de pesquisa. As imagens são tão boas e os incêndios tão difundidos, que a Terra começa a se parecer com algo saido de uma superprodução cienmatográfica de ficção-científica sobre o fim-do-mundo.
    Se pode observar as plumas de fumaça dos incêndios da Califórnia se espalharem por centenas de quilômetros, ou mudar para uma imagem da NASA do Monóxido de Carbono que estes incêndios estão gerando. Há imagens de incêndios na Grécia, queimadas de biomassa na América do Sul e partículas atmosféricas dos incêndios no Alaska. Existe até um link para um site do Centro Espacial Goddard que mostra todos os incêndios dos anos passados em uma globo terrestre giratório.
    APAGUEM AS LUZES PARA OS PÁSSAROS.
    Pássaros, tal com os insetos, são atraídos pela luz à noite e, se eles ficarem desorientados, vão voar em círculos em torno de edifícios altos, freqüentemente acabando por se chocar com os edifícios ou caindo exaustos no chão. Este fenômeno ainda não é bem entendido pelos cientistas, porém um pesquisador no Bell Museum em Minneapolis, em conjunto com o Departamento de Recursos Naturais de Minnesota, está capitaneando um programa para desligar as luzes para proteger pássaros migratórios. Os participantes dos programas que incluem proprietários, administradores e companhias donas de 32 prédios em Minneapolis, St. Paul, Bloomington e Rochester, vão diminuir as luzes dos edifícios durante as estações de migração dos pássaros no outono e na primavera. Programas similares estão sendo realizados em Toronto, New York e Chicago.
    Acrescentar as cidades do Minnesota é importante, diz o ornitologista do Bell Museum Bob Zink, porque elas estão localizadas ao longo da Rota Aérea do Rio Mississippi, uma importante rota de migração para os pássaros.
    Além de diminuir as luzes nas noites nas rotas de migração, os pesquisadores estão também tentando estabelecer por que os pássaros costumam esbarrar mais em alguns edifícios do que em outros. Em Minneapolis, 67 % das mortes de pássaros foram causadas por apenas dois dos arranha-céus da cidade.
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    PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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    Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.

    Para quebrar o marasmo:

    Para compensar um pouco a ausência do “Physics News Update”, eu vou retransmitir algumas coisas curiosas que achei no EurekAlert. Os “links” são para os originais em inglês e as notícias estão bem mais resumidas.

    Melancia pode ter um efeito-Viagra
    . Ingredientes nas melancias podem causar vaso-dilatação e aumentar a libido, declarou o Dr. Bihmu Patil, diretor do Centro de Aperfeiçoamento de Frutas e Legumes da Texas A&M em College Station. Além disso, as melancias são boas para melhorar as funções cardíacas, o sistema imune e podem auxiliar pessoas com obesidade e diabetes tipo 2.
    A inusitada história de vida de um camaleão. Uma nova história de vida foi descoberta (por Karsten e Laza Andriamandimbiarisoa do Département de Biologie Animale, Université d’Antananarivo em Madagascar) entre as 28.300 espécies de tetrápodes conhecidas. Um camaleão do árido Sudoeste de Madagascar leva três quartos de sua vida em um ovo. Mais estranho ainda, após o choco, a sua vida é de meros 4 a 5 meses. Nenhum outro animal de 4 patas tem uma tal taxa de crescimento e uma vida tão curta.

    Físicos criam um “Átomo de Bohr” do tamanho de um milímetro
    . Perto de um século depois que o físico Niels Bohr sugeriu seu modelo planetário de átomo de hidrogênio, uma equipe de físicos liderada pela Universidade Rice, criou átomos gigantes, de um milímetro de tamanho, que se parecem mais com o modelo de Bohr do que qualquer outro criado até agora. A pesquisa está na edição “on-line” da “Physical Review Letters”. A equipe usou lasers e campos elétricos para levar átomos de Potássio a uma configuração específica com um elétron puntual “localizado” em uma órbita distante do núcleo.

    Conseguir notas máximas em matérias científicas é mais difícil
    . Alunos que estudam matérias relacionadas com ciência e tecnologia, tais como matemática, física e química, encontram muito mais dificuldades em obter notas máximas do que outros com igual capacidade que estudam matérias tais como comunicação e psicologia, é o que prova um novo relatório da Universidade Durham.
    O mecanismo e a função do humor identificados por uma nova teoria evolucionária evolutiva¹. A teoria do reconhecimento de padrões do humor é uma nova explicação evolucionária evolutiva e cognitiva de como e por que alguém acha algo engraçado. Ela explica que o humor ocorre quando o cérebro reconhece um padrão surpreendente. Ela também identifica implicações do reconhecimento de padrões no desenvolvimento cognitivo infantil, no de outras espécies e na inteligência artificial, e propõe que o humor é uma das forças preponderantes no desenvolvimento das capacidades peculiares de percepção e intelectuais da humanidade. (Livro: A Teoria do Reconhecimento de Padrões no Humor, Editora Pyrric House, a ser publicado em outubro do corrente ano)
    Os perigos do excesso de confiança. Superestimar as próprias habilidades pode trazer graves conseqüências. O banqueiro de investimento super-confiante pode perder milhões em um “negócio da China”, ou um motorista que bebeu “uma a mais” pode insistir em chegar em casa dirigindo. A pesquisa, até hoje, sustentava essa idéia, mas dependia demais da honestidade dos participantes em dar uma idéia exata de sua própria confiança.
    Porém, Pascal Mamassian, do CNRS e da Universidade Descartes de Paris, acredita ter encontrado um meio de driblar essa dificuldade. Ele empregou uma tarefa mecânico-visual para revelar a presença de super-confiança. Por causa da natureza objetiva da tarefa, Mamassian sugere que “a super-confiança não está limitada ao reino das crenças subjetivas, mas, ao contrário, parece refletir uma característica genérica do processo humano de tomada de decisões”.
    A “Cluster” ouve os sons da Terra. A primeira coisa que uma raça alienígena provavelmente ouvirá da Terra são pios e assovios, parecidos com os do robo R2D2 do filme “Star Wars”. Na verdade, esses são os sons que acompanham a aurora. Agora a missão “Cluster” da Agência Espacial Européia está ajudando os cientistas a entender essas emissões e, no futuro, procurar por mundos alienígenas por meio da escuta dos sons por eles produzidos.
    ¹ Atendendo à correção proposta por Maria Guimarães.

    Physics News Update n° 866

    O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 866, de 4 de junho de 2008 por Phillip F. Schewe e Jason S. Bardi.
    PHYSICS NEWS UPDATE
    SOBRE GELO MUITO FINO
    Pela primeira vez os cientistas obtiveram imagens de gelo com apenas poucos nanômetros de espessura, no ato de formar gelo “bruto” na mais fria das temperaturas. As novas imagens que mostram folhas de gelo cerca de 50.000 vezes mais finas do que um fio de cabelo humano, acrescentam ao nosso conhecimento sobre a água, esta notável substância molecular que é comum na Terra e encontrada em quantidades significativas em outros lugares do Sistema Solar.
    Nós pensamos usualmente em gelo como formado por pequenos cristais hexagonais. A simetria sêxtupla dos clássicos flocos de neve vem da maneira com que as moléculas de água se agrupam. Mas, em temperaturas muito baixas, próximas do zero absoluto — o mais frio estado concebível para a matéria — as moléculas de água não se comportam da mesma maneira como o fazem em temperaturas mais quentes. Tal como pessoas que acordam de um sono profundo, as moléculas d’água neste ambiente gelado não conseguem se mexer muito bem. Se você as vaporizar sobre uma superfície de platina, elas tendem a ficar onde caírem. Se você continuar a adicionar água, as moléculas formam um sólido chamado gelo amorfo, com todas as moléculas se juntando onde puderem. Por causa do frio extremo, as moléculas não têm energia suficiente para se alinharem em uma estrutura cristalina. Aumente um pouco a temperatura, logo acima dos 120 K, e as moléculas, agora, vão ter uma oportunidade para se arrastar o suficiente para começar a montar um cristal adequado. Porém estes pequenos grumos ainda não estarão no formato hexagonal conhecido. Em lugar disto, as moléculas d’água formarão uma estrutura cristalina cúbica. Para formar o gelo comum, com uma estrutura hexagonal, é necessário um pouco mais de calor — uns ainda congelantes 160 K.
    Konrad Thürmer e Norman C. Bartelt, dois cientistas do Sandia National Laboratory em Livermore, Califórnia, estavam interessados em explorar a formação inicial do gelo, como parte de sua pesquisa sobre os estágios iniciais da criação de películas de cristal. O dispositivo que eles usaram para capturar as imagens foi um microscópio de escaneamento por tunelamento (scanning tunneling microscope = STM), cuja ponta é passada perpendicularmente à face da película de gelo, para formar uma imagem do gelo.
    As imagens mostram cristalitos de gelo muito menores do que os anteriormente vistos (ver imagens aqui). Tentativas anteriores para imagear películas de gelo muito finas falharam porque é difícil conduzir eletricidade através do gelo. Mas, desta vez, os cientistas conseguiram que apenas o suficiente de eletricidade fluísse através do intervalo entre a ponta e a amostra — em parte elevando a voltagem e em parte por criar um “caminho das pedrinhas” para que a eletricidade fluísse através do gelo.
    O que encontraram eles? Quando a película de gelo estava realmente fina, com cerca de 1 nm de espessura média, as moléculas formavam pequenas ilhas de gelo. Quando a espessura chegava a 4 ou 5 nanômetros, o gelo começava a se juntar em pedaços maiores interligados. Eles acreditam que, quando um pequeno cristalito que está adicionando moléculas em uma inclinação para baixo, encontra outro cristalito com uma inclinação para cima, as duas estruturas começam a girar, uma em torno da outra. Isto explica a aparência de “saca-rolhas” da colcha de retalhos de películas de cristal em processo de junção. (Physical Review B, maio de 2008)
    SUPERCONDUTIVIDADE EM DIAMANTE SUPER DURO
    Um estudo calcula que o diamante “dopado” com Boro (BC5) deve ser supercondutor até temperaturas de 45 K, as quais, caso confirmadas em experiências, tornariam essa classe de material a de mais alto grau com a mais alta temperatura de transição em estado supercondutor, mediado pela passagem de fonons. (Calandra and Maui, Physical Review Letters, artigo em publicação)
    CORREÇÃO. No Boletim nº 865, foi dito que o núcleo do Neônio-20 se transformava em Neônio-18 pela emissão de dois prótons. Leia-se “pela emissão de dois nêutrons”.
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    Physics News Update n° 865

    O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 865, de 28 de maio de 2008 por Phillip F. Schewe e Jason S. Bardi.
    PHYSICS NEWS UPDATE
    EXPLOSÃO DE ESTRELA FLAGRADA EM FITA
    Chame de coincidência fantástica. No início deste ano, um grupo de astrônomos, liderados por Alicia Soderberg da Universidade de Princeton, estavam usando o satélite Swift da NASA para observar uma nova supernova — uma dessas explosões espetaculares que marcam o fim da vida de uma estrela de grande massa. Esta supernova estava em uma galáxia a uns 100 milhões de anos luz de distância. Ela era relativamente pouco notável, admite Soderberg. Então, algo extraordinário aconteceu.
    Em 9 de janeiro, no que alguns astrônomos estão chamando de um golpe de notável boa sorte, outra estrela em seu campo de visada se tornou uma supernova. “Nós realmente observamos a estrela explodir”, diz Soderberg, que estava dando uma palestra para seus colegas cientistas em Michigan, quando o chamado acerca da supernova chegou de seus colegas de pesquisa. Isto causou uma semana de tumulto, com os astrônomos ao longo do globo correndo para apontar seus telescópios para a supernova e confirmar e estudar mais acuradamente o fenômeno.
    Os astrônomos nunca tinham visto antes uma estrela nos primeiros momentos de sua explosiva morte. Usualmente os astrônomos perdem os primeiros clarões de uma supernova porque a explosão só é visível para detectores de raios-X em órbita, em plataformas como o Swift. Na edição de 22 de maio de 2008 da Nature, Soderberg e seus colegas descrevem como o jato inicial da supernova durou uns poucos minutos e se apagou. Sua potência era notável. Em 10 minutos, a estrela que explodia expeliu a mesma quantidade de energia que o Sol irradia em 82.000 anos.
    “Foi algo de um incrível serendipismo“, diz o professor de astrofísica de Harvard, John Grindlay, um “expert” em supernovas que não estava envolvido na pesquisa. “Isto quase que certamente nos dá uma nova maneira de detectar supernovas”. Embora os astrônomos saibam das supernovas há centenas de anos, o evento é raro, visto cerca de apenas uma vez a cada século em qualquer dada galáxia. Elas só são visíveis ao olho do telescópio comum umas poucas semanas depois do jato inicial, quando a supernova começa a brilhar intensamente — algumas vezes se tornando o objeto mais brilhante no céu do anoitecer.
    As supernovas são eventos notáveis não só por causa dessas demonstrações de potência, mas porque elas são o ápice de um processo natural de renovação das estrelas — um tipo de compostagem cosmológica. Como disse em 1967 o famomso físico Hans Bethe, ao receber seu Prêmio Nobel: “As estrelas têm um ciclo de vida muito parecido com os animais. Elas nascem, crescem, passam por um desenvolvimento interno e, finalmente, morrem, para devolver o material de que são feitas, de forma a que novas estrelas possam nascer”.
    O que causa uma supernova é que o núcleo da estrela colapsa em um orbe pequenino e incrivelmente denso. Mas o resto da matéria da estrela colapsa também e, quando a matéria das camadas externas da estrela cai sobre o núcleo denso, ela quica para fora. Isto forma uma onda de choque que corre para a borda da estrela e irrompe, criando enormes jatos de raios-X, tais como o que Soderberg e seus colegas capturaram em fita.
    A explosão também cria os elementos pesados e espalha esses elementos através do espaço. Os elementos pesados no universo, inclusive os da Terra, tiveram origem há muito tempo em explosões de supernovas. Parte desta matéria é radiativa e seu decaimento ao longo do tempo cria a imagem brilhante visível que associamos com supernovas. A descoberta acidental da supernova em janeiro é significativa, afirma Soderberg, porque demonstra que as primeiras luzes de estrelas em explosão são estes jatos de raios-X. Eles são como faróis de advertência que anunciam a exibição algumas vezes luminosa que se segue.
    Telescópios maiores e melhores, propostos para o futuro, serão capazes de varrer os céus de detectar esses jorros de raios-X, rotineiramente, em todas as galáxias próximas.
    Grindlay, o astrônomo de Harvard, é o principal investigador em uma proposta missão da NASA, chamada EXIST, que varrerá todo o céu a cada poucas horas e procurará por Buracos Negros próximos e distantes jorros de raios Gama. Caso construído, o telescópio será capaz de detectar muitas supernovas em seus primeiros momentos explosivos — talvez uma centena por ano.
    UMA NOVA FORMA DE RADIOATIVIDADE ARTIFICIAL
    A estrutura básica da matéria já é conhecida por quase um século, no entanto os cientistas continuam a aprender coisas novas, persistentemente cutucando e rasgando os átomos. Um átomo consiste de uma parte relativamente pesada no centro, o núcleo, e uma parte mais leve, uma nuvem de elétrons que orbita o núcleo. A parte com os elétrons é quem determina todas as propriedades químicas, elétricas e ópticas importantes do átomo, mas o núcleo é importante também. Ele contém a maior parte da massa e da energia do átomo, e as reações entre os núcleos são as responsáveis pela energia do Sol.
    A natureza tem seus truques. Normalmente os átomos de Hidrogênio têm um núcleo com um solitário próton, mas, às vezes, esse núcleo pode ter um nêutron adicional. Essa versão, ou isótopo, é chamada H-2, uma vez que contém duas unidades nucleares. Uma outra versão do Hidrogênio, H-3, contém um núcleo que consiste de um próton e dois nêutrons.
    Da mesma forma, a principal forma de Hélio, He-4, tem quatro partículas nucleares, mas também pode “se virar” com somente 3: o isótopo He-3 consiste de dois prótons e um nêutron. Todos os outros elementos também têm numerosos isótopos, alguns dos quais são estáveis, o que significa que podem persistir por milhões de anos, e alguns são instáveis, o que significa que eles se quebram após um certo período típico, chamado de meia-vida.
    A radioatividade é o processo pelo qual os núcleos instáveis se transformam em núcleos mais estáveis. O termo “Radio” não se refere ao tipo de ondas de rádio que recebemos de uma estação, mas aos dejetos — tanto na forma de partículas como de ondas eletromagnéticas — irradiados pelo núcleo-mãe.
    Historicamente, as principais formas de radioatividade foram identificadas como raios alfa, beta e gama (as três primeiras letras do alfabeto grego). Um raio alfa ou partícula alfa é ninguém menos do que um núcleo de He-4. Raios beta, sabe-se agora, são elétrons. E raios gama são, na verdade, apenas ondas de alta energia, mais potentes ainda do que os raios-X.
    O novo tipo de radioatividade, descoberto em uma experiência realizada recentemente no Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, um laboratório nuclear da Itália, consiste de fragmentos nucleares compostos de dois prótons. Pode-se pensar nisto como um novo isótopo de Hélio. He-2, como seria chamado, é altamente instável e logo se dissocia. Fazer a nova e inesperada espécie nuclear requereu alguma engenhosidade.
    Primeiro, um feixe de íons de Neônio-20 foi colidido com uma folha de Berílio. Nessa colisão, alguns dos núcleos sofreram um pequeno assalto: ao perderem dois prótons¹, eles terminaram como núcleos de Neônio-18.
    A seguir, os mesmos núcleos voadores encontravam uma folha de Chumbo. Esta segunda colisão tinha o efeito de excitar os núcleos de Ne-18 a uma condição altamente instável. O remédio para essa instabilidade do núcleo de Ne-18 era soltar um fragmento. Existem várias maneiras de fazer isso. Entre as opções para o decaimento, como descobriram os físicos italianos, estava uma forma rara, nunca antes demonstrada, na qual os núcleos de Ne-18 se transformaram em núcleos de Oxigênio-16, mais o fragmento de He-2.
    De acordo com um dos pesquisadores, Giovanni Raciti, do laboratório LNS-INFN, o modo de decaimento em dois prótons foi previsto há cerca de 50 anos. Poucas experiências foram realizadas, antes que a atual mostrasse resultados sem ambigüidade: dois prótons emergiam do decaimento, mas não se podia afirmar se os prótons tinham sido emitidos pelo Ne-18 um de cada vez, ou ao mesmo tempo, em um único “pacote”. A nova experiência mostra que dois prótons saem juntos da ruptura na forma de um aglomerado de He-2 (ver figura aqui). A nova forma de Hélio não presta para nada prático, uma vez que não sobrevive além de um bilionésimo de segundo. Raciti acredita, entretanto, que a observação desse isótopo esguio de Hélio nos ajudará a compreender como é instável um núcleo onde o número de prótons excede o de nêutrons e, ao contrário, como os núcleos pesados — os núcleos dos átomos mais pesados aqui na Terra — são construídos no interior das estrelas. (Physical Review Letters, 16 de maio de 2008)
    ¹ Vide correção publicada no Boletim nº 866.
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    PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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    Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.

    Physics News Update n° 864

    O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 864, de 19 de maio de 2008 por Phillip F. Schewe e Jason S. Bardi.
    PHYSICS NEWS UPDATE
    KETCHUP DE XENÔNIO
    Usando dados recuperados de um disco rígido danificado de um computador que estava a bordo do desafortunado Ônibus Espacial Columbia em 2003, os cientistas aprenderam mais sobre porque o ato de agitar um material pode transformar esse material, rapidamente, em algo diferente.
    Um dos melhores exemplos deste fenômeno é o ketchup comum. Sacuda a garrafa e a pasta semi-sólida se transforma em um líquido viscoso. Os cientistas de alimentos realizam a agitação de maneira controlada, botando o ketchup ( e outros alimentos industrializados) em um reômetro (do grego “reo”, que significa “fluxo”) para ver como sua viscosidade ― o termo científico para “pegajosidade” ― diminui quando agitado.
    Robert Berg e seus colegas do National Institute of Standards and Technology (NIST) de Gaithersburg, MD., queriam fazer mais do que medir a viscosidade. Eles queriam saber por que as mudanças acontecem através da “diluição sob tensão” (“shear thinning”), um fenômeno no qual uma força que corta através das fracas ligações entre os átomos ou moléculas, pode ser aumentada pela agitação. Compreender a diluição sob tensão é uma coisa importante para o mundo industrial de alimentos industrializados, polímeros e tintas. Por exemplo, a viscosidade do óleo lubrificante de um motor pode ser degradada pelo movimento das peças do motor, e a aplicação de tinta a uma superfície pode ser fácil ou difícil dependendo do modo como o pincel é aplicado.
    Para melhor entender a relação microscópica entre viscosidade e diluição sob tensão, os cientistas do NIST lançaram suas vistas sobre como a diluição ocorre em um fluido não usual ― o gás nobre Xenônio. O truque é que o próprio peso do Xenônio ― pequeno com é ― ainda pode comprimir suficientemente uma amostra do gás de forma a permitir as delicadas medições necessárias. Para realizar um estudo adequado, a experiência precisava de um ambiente de “gravidade zero”. Por isso, lá foi ele para o espaço com a Columbia.
    Mas a missão da Columbia terminou quando as pastilhas de isolamento no bordo de ataque da asa esquerda, danificadas durante o lançamento, falharam na reentrada. A nave inflamou e se desintegrou, matando os sete astronautas a bordo. Parte dos dados com a experiência com o Xenônio tinham sido transmitidos para a Terra, antes da destruição da nave, mas o resto estava travado no disco rígido que se espatifou no chão, junto com a Columbia.
    Por sorte, a equipe de recuperação da NASA descobriu o disco rígido entre os destroços que se espalharam por centenas de milhas ao longo do Texas e da Louisiana. Os dados no disco foram recuperados por uma firma especializada em recuperar informações de discos rígidos danificados, como acontece todos os dias aqui na Terra.
    Os contêineres nos quais a própria experiência tinha sido realizada, também foram achados (veja as figuras aqui ). Eles estavam no meio de uma série de conchas de aparelhagens, das quais somente as mais de fora foram destruídas. A célula contendo os átomos de Xenônio, entretanto, estava intacta. Nenhum dos átomos tinha escapado.
    O Xenônio é um desses átomos que não gosta de se associar ou reagir com outros átomos. Os pesquisadores montaram a experiência na Columbia para ver como o Xenônio se comporta quando, sob condições exatas de temperatura e pressão, ele existe a meio caminho entre dois estados fluidos.
    Para que ter o trabalho de colocar átomos de Xenônio sob as exatas condições certas de pressão? O Xenônio é um gás, enquanto que o ketchup e a maioria dos fluidos interessantes consiste de líquidos e pastas. A resposta é que o processo de diluição sob tensão se torna possível até para fluidos simples como o Xenônio pressurizado no ponto crítico especial. O que se aprender com o fluido simples, também se aplica ao ketchup.
    Enquanto esteve a bordo da Columbia, em órbita, o Xenônio foi suavemente mexido por uma rede fina, uma espécie de pequenina raquete de tênis. A experiência foi um sucesso. Mexer mais fortemente fez diminuir a viscosidade, confirmando uma teoria de décadas atrás acerca da correlação entre a diluição sob tensão e o ato de mexer. (Os resultados foram publicados na edição de abril de 2008 da Physical Review)
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