Que raio de Deus é esse?
Como se fora de encomenda, o EurekAlert traz uma notícia – com o sugestivo título “As inferências dos crentes sobre as intenções de Deus são incrivelmente egocêntricas” – sobre o resultado de um estudo, publicado hoje em Proceedings of the National Academy of Sciences, liderado por Nicholas Epley, professor de ciências do comportamento na Escola Booth de Administração da Universidade de Chicago, que também é assunto do Not Exactly Rocket Science, do Scibling Ed Yong, com o título “Criando Deus segundo a própria imagem”.
Em resumo, o estudo revela que as pessoas tendem a acreditar que Deus pensa como elas. Ou, posto de uma forma menos eufemística, que as pessoas acreditam que Deus tem que perguntar para elas como gerir o universo. Não é de estranhar, portanto, que o tema “Deus” cause tantas discussões e desavenças…
Last, but not least, uma outra notícia no EurekAlert coloca a pergunta: “Existe um gene do placebo?”, sobre os estudos de Matthias Breidert e Karl Hofbauer, publicados em Deutsches Ärzteblatt International, onde se discute uma predisposição genética dos pacientes mais suscetíveis ao Efeito-Placebo (eles afirmam que as variáveis são tantas que nada se pode afirmar, com segurança…) (um muggle-gene?…)
Bom… Se Dawkins pode postular um “gene egoísta”, eu posso postular um “gene estúpido”.
Crédulo do jeito que eu sou, não consigo imaginar um Criador para um universo do tamanho deste que aí está, que se envolva com o sucesso ou insucesso de indivíduos, notadamente quando esse Super-Ser supostamente impõe um código de ética com 10 cláusulas-pétreas (e uma 11ª implícita: “Jamais sejais apanhados violando qualquer uma das anteriores”) que “servem para os outros, não para mim”…
No entanto, a esmagadora maioria daqueles que se dizem religiosos pensa exatamente assim. O tal “Deus” é o fiador de toda a sorte de cretinice, safadeza, preconceito, violência gratuita, discriminação… enfim, de todo procedimento escandalosamente anti-social por parte daqueles que dizem se preocupar com o futuro da humanidade.
Eu cá não consigo conciliar essa contradição. Talvez porque eu seja portador do “gene estúpido”… mas a impressão que eu tenho é exatamente o contrário.
“Por dentro da ciência” do Instituto Americano de Física (20/11/09)
O mais caro dos experimentos científicos está ficando pronto para realizar colisões
Collider, ou simplesmente LHC).
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- O MAIOR SISTEMA DE VÁCUO DO MUNDO exaure quase todo o ar de dentro da máquina. O tubo de feixes, por onde os prótons voam em torno do anel, tem algo como um décimo de trilionésimo da densidade da atmosfera da Terra. Isto é assim para que os prótons não desperdicem sua energia em enervantes colisões com moléculas de ar perdidas no caminho e guardem-na para as colisões de frente com outros prótons.
- O MAIOR SISTEMA CRIOGÊNICO DO MUNDO resfria os magnetos do LHC a uma temperatura próxima do zero absoluto para que as correntes elétricas fluam pelos fios sem perder energia na forma de calos. Esse estado super-condutor não só economiza na conta de energia, como também aumenta as forças magnéticas usadas para guiar os feixes de prótons ao longo de seu caminho.
- O LUGAR EXTENSO MAIS FRIO DO UNIVERSO é um modo razoável de descrever as 37.000 toneladas de metal que compõem a parte super-condutora do LHC.
- MAIS DE 120 MILHÕES DE WATTS de eletricidade são necessários para acionar o LHC; os detectores puxam outros 16 milhões de Watts. A energia total – 136
megawatts – é a mesma que a de uma cidade de porte médio, ou cerca de 100.000 residências. - O MAIOR MAGNETO JAMAIS PRODUZIDO – O magneto principal do detector ATLAS
(um dos dois grandes experimentos de colisão) puxa sozinho 21.000 amperes. - O MAIOR ACELERADOR EM FUNCIONAMENTO – Os prótons são enviados repetidamente em torno de um túnel de 27 km no LHC de forma a terem uma chance melhor de colidirem com os prótons do outro feixe que vem em sentido contrário. Poderosos magnetos são empregados para dirigir os prótons nessa trajetória. No entanto, prótons que se movem próximos da velocidade da luz só podem ser defletidos bem pouco de cada vez, de forma que é necessário um espaço enorme para que os prótons consigam fazer a curva.
- UM PETABYTE DE DADOS, o que é igual a cerca de 100 vezes toda a informação impressa existente na Biblioteca do Congresso em Washington, DC, serão armazenados a cada ano por ambos os principais detectores do LHC. Os dados gerados no pico do funcionamento (e nem todos eles são gravados) e que seguem para a superfície por fibras óticas, equivalem, em um dado momento, a cerca de 100 milhões de chamadas por telefone celular, ou a cerca de 1% do fluxo de dados digitais do mundo. Os dados vindos das profundezas das cavernas do LHC são imediatamente enviados para os cientistas e seus computadores em dúzias de países..
- NA ENERGIA MÁXIMA, os prótons no LHC vão viajar a 99,999999 % da velocidade da luz. Não é tanto a velocidade que conta, mas a energia incorporada nesse movimento. É essa energia que é convertida – no instante em que dois prótons batem de frente – para a criação de novas partículas, algumas das quais podem representar toda uma nova física.
- A ENERGIA ARMAZENADA NO FEIXE DE PRÓTONS, se fossem direcionados a colidir em uma pilha de metal, iria derreter cerca de 500 kg de cobre.
- O FLUXO DE PARTÍCULAS na extremidade anterior do detector CMS (a parte de aparelhagem mais próxima do tubo de feixes) é equivalente ao nível de radiação no marco-zero da bomba de Hiroshima.
- 8.000 CIENTISTAS que trabalham no LHC, foram necessários para projetar, construir e tripular o imenso programa experimentas no local. Eles vem de 60 países, fazendo do LHC as Nações Unidas da física.
Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência.
Contatos: InsideScience@aip.org.
Agora os pássaros “veem” o campo geomagnético
Pássaros “Veem” o Campo Magnético da Terra
Novos indícios experimentais sugerem que os pássaros “veem” o campo magnético da Terra quando migram
16 de novembro de 2009
Por Jason Socrates Bardi
Inside Science News Service
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WASHINGTON
(ISNS) — Quando os pássaros migram ao longo de grandes distâncias – por vezes milhares de quilômetros – eles habitualmente acabam chegando exatamente ao mesmo ponto todos os anos. Essas proezas de precisão na navegação, realizadas por milhões de pássaros a cada ano, por muito tempo deixaram os cientistas intrigados sobre como eles fazem isto. Agora, um grupo de cientistas da Alemanha obteve indícios experimentais que revelam uma parte importante do segredo do sucesso da navegação dos pássaros.
Os pássaros navegam, em parte, se orientando pelo Sol e seguindo pontos notáveis em terra. Porém essas duas estratégi, por si sós, não bastam. Os pássaros tem que ser capazes de navegar em dias nebulosos e descobrir o caminho através de grandes massas oceânicas, onde não há pontos notáveis reconhecíveis. Os cientistas suspeitaram anos a fio que os pássaros deviam ter uma capacidade nata de sentir o campo magnético da Terra e ajustar seus percursos de acordo com ele, mas ainda não sabiam como.
Alguns dos cientistas apresentaram a hipótese de que o mecanismo tinha como base o bico dos pássaros, onde minerais ferrosos atuariam como sensores magnéticos que detectariam a atitude do pássaro e alimentariam o cérebro com essa informação através de um nervo especial. Outros cientistas discordavam disso, propondo que os sensores magnéticos ficariam na verdade nos olhos dos pássaros, onde receptores de luz sensíveis a campos magnéticos enviariam os dados ao cérebro através do nervo óptico.
Henrik Mouritsen e seus colegas na Universidade de Oldenburg na Alemanha acabam de descobrir um forte argumento em favor dos olhos. Eles relataram na Nature que piscos de peito ruivo com lesões que inutilizavam uma parte do cérebro especializada no processamento da luz, ficavam incapacitados de se orientar usando o campo magnético da Terra. Pássaros com lesões que inutilizam o nervo que conecta o bico ao cérebro não tem o mesmo problema.
Isso sugere enfaticamente que os pássaros podem “ver” o campo magnético da Terra e se orientar por ele.
Comentário do tradutor:
Não é bem assim… Existem indícios de que os nervos olfativos também participam desse “sexto sentido” geomagnético das aves migratórias.
Como eu já comentei alhures: não é algo tão simples assim…
Problemas com ácido úrico? É porque você não tem sangue de barata
[ Livremente traduzido de: With Help from a Bacterium, Cockroaches Develop Way to Store Excess Uric Acid ]
Com o auxílio de uma bactéria, as baratas desenvolveram uma maneira de armazenar o excesso de ácido úrico, o que pode levar a novas conhecimentos sobre essa substância presente em várias doenças que atingem pessoas, principalmente nos rins
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Baratas, a maldição dos ralos das banheiras, têm um modo incomum de aproveitar dejetos. |
5 de novembro de 2009
Qual forma de vida consegue usar como nutrientes matérias que nós e a maior parte dos demais animais consideram dejetos?
Nenhuma outra senão as enormes baratas que infestam os esgotos e brotam dos ralos das banheiras para o horror das pessoas – segundo os cientistas Nancy Moran e Zakee Sabree da Universidade do Arizona, e Srinivas Kambhampati da Universidade do Estado de Kansas.
Os resultados obtidos por esses pesquisadores foram publicados em Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
O ácido úrico e a uréia são dejetos nitrogenados, inúteis como fonte de alimento para os animais. Porém, em consórcio com uma bactéria, as baratas conseguem empregá-los como fonte para a fabricação de suas próprias proteínas.
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A barata americana pode indicar o caminho para uma nova compreensão do metabolismo do ácido úrico. |
“Este é um exemplo de simbiose”, observa Moran, “que permite um modo de vida inteiramente novo”.
Algum dia, isso pode nos levar a uma melhor compreensão de como os animais armazenam com êxito o excesso de ácido úrico, um problema nas doenças renais e outras em seres humanos.
Os insetos são os animais mais abundantes e diversificados na face da Terra, diz Matt Kane, diretor de
programa na Divisão de Biologia Ambiental da Fundação Nacional de Ciências (NSF), que financiou a pesquisa.
“Através do sequenciamento de genomas, tais como os usados neste estudo, cada vez mais frequentemente descobrimos que esse sucesso pode ser atribuído ao relacionamento que os insetos forjaram com microorganismos”, acrescenta Kane.
As baratas são um dos insetos mais difundidos. Moran observa: “Embora a reação comum à menção dessas criaturas seja a repulsa, sua má reputação é devida amplamente aos hábitos de umas poucas espécies de baratas”. Menos de um por cento das espécies conhecidas de baratas tem qualquer associação com a espécie humana.
A Barata americana (Periplaneta americana), entretanto, é uma praga comum que alegremente mora nas sombras da sociedade humana.
Tal como muitas baratas, a P. americana
é basicamente herbívora e se alimenta de matéria vegetal em decomposição. Mas ela também pode ser um carnívoro oportunista que se alimenta de animais mortos e dejetos animais.
“Obter suficiente nitrogênio em suas dietas é uma necessidade básica para as baratas”, explica Moran. “Enquanto que vários insetos excretam o excesso de nitrogênio na forma de ácido úrico, as baratas o armazenam internamente nessa forma”.
As baratas podem se aproveitar de súbitas abundâncias de nitrogênio, armazenando-o como ácido úrico e usando essas reservas quando houver carência de fontes de nitrogênio.
Os cientistas observaram o ácido úrico armazenado nos corpos de baratas. Também foi encontrada uma bactéria endosimbionte – um parceiro – que reside em células especializadas, chamadas de bacteriócitos, nas baratas.
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Uma fotografia de microscópio das bactérias existentes nas baratas que as auxiliam a armazenar ácido úrico. |
Com o nome de Blattabacterium, esta bactéria endosimbionte foi encontrada não somente na Barata americana, como também em várias outras espécies de baratas.
“Estimamos que elas estejam associadas com as baratas por mais de 140 milhões de anos”, diz Sabree. “Elas desempenham um papel duplo: fornecer nutrientes e, dado a sua grande proximidade com o ácido úrico no corpo do inseto hospedeiro, a degradação do ácido úrico para que os níveis dessa substância não fiquem altos demais e matem as baratas”.
Moran, Sabree e seus colegas sequenciaram o genoma da espécie de Blattabacterium
associada à P. americana, na esperança de compreender melhor a natureza do relacionamento entre a bactéria e o inseto. Eles descobriram que a bactéria é capaz de produzir todos os aminoácidos essenciais, muitos aminoácidos não essenciais e várias vitaminas.
Surpreendentemente, nenhum dos genes que se conhece, capazes de codificar enzimas envolvidas na degradação do ácido úrico, foram encontrados no genoma das bactérias, no entanto ela é capaz de usar tanto uréia como amônia, ambos produtos da degradação do ácido úrico, para gerar nutrientes.
A Blattabacterium é capaz de reciclar os dejetos de nitrogênio, “porém ainda não está claro qual é o papel exato que lhe cabe na degradação do ácido úrico”, diz Moran.
“Entretanto”, prossegue ela, “por eras ela provavelmente permitiu às baratas a subsistência em dietas pobres em nitrogênio e a aproveitar dejetos nitrogenados, capacidades cruciais no nicho ecológico e na distribuição global das espécies de baratas”.
Cheryl Dybas, NSF
Raios cósmicos e a vida das estrelas
Os Raios Cósmicos e a Longevidade das Estrelas
Novas imagens auxiliam a determinar a origem dos raios cósmicos.
2 de novembro de 2009
Por Devin Powell
Inside Science News Service
WASHINGTON— A atmosfera da Terra é constantemente bombardeada por pequeninas partículas que chovem do espaço. Embora os astrônomos tenham batizado esses pedacinhos de radiação de “raios cósmicos”, a mais de 80 anos, eles não foram capazes de comprovar de onde vinham esses invasores do espaço.
Novas imagens, obtidas em terra pelo Sistema Telescópico de Imageamento de Radiação de Energia Muito Alta e, em órbita, pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi, podem auxiliar a resolver esse enigma renitente. Imagens de galáxias distantes, apresentadas no Simpósio do Fermi de 2009 em 2 de novembro em Washington, apoiam a ideia da maioria de que alguns dos raios cósmicos que atingem a Terra todos os dias sejam os remanescentes de estrelas mortas que explodiram violentamente a milhões de anos.
Os raios cósmicos podem interferir nas comunicações por satélite e oferecer um risco de saúde para as pessoas durante longos voos espaciais. Eles também auxiliam aos cosmologistas entenderem a estrutura do universo e serviram de inspiração para a imaginação de muitos autores de quadrinhos que os usam como “fonte” para os super-poderes de seus coloridos heróis.
“Esta é a primeira vez que conseguimos ver raios cósmicos em outras galáxias”, declarou o membro da equipe do Fermi, Keith Bechto, do Laboratório Nacional SLAC (sigla originária de Stanford Linear Accelerator Center) em Menlo Park, Califórnia.
O estudo dos raios cósmicos em nossa própria galáxia se provou uma tarefa difícil.
É como tentar visualizar uma floresta a partir de dentro dela, cercado por árvores, disse outro membro da equipe Fermi, Charles Dermer do Laboratório Naval de Pesquisas em Washington. Em lugar disso, os cientistas podem fazer uso de poderosos telescópios para olhar para galáxias tão distantes que sua luz demora milhões de anos para chegar à Terra.
Dessa distância, esses telescópios não podem detectar diretamente raios cósmicos, que tendem a ficar presos dentro das galáxias onde são criados, “como um líquido encerrado em uma garrafa”, descreve Jürgen Knödlseder do Centro para Estudos de Radiações do Espaço em Toulouse, França. Mas eles podem enxergar raios gama, um tipo de luz que pode ter um trilhão de vezes mais energia do que a luz visível. Acredita-se que os raios gama sejam criados quando raios cósmicos colidam com partículas de gás ou poeira, e eles podem ser rastreados através de vastas regiões do espaço intergalático até o local onde ocorreram as colisões.
O consórcio VERITAS detectou raios gama de alta energia irradiados a partir da galáxia starburst M 82 [antes que me corrijam: esse termo é empregado pelo Observatório Nacional assim, em inglês mesmo], uma fábrica de estrelas que engendra novas estrelas 10 vezes mais rápido do que nossa galáxia. Pelos padrões cósmicos, as estrelas nessa galáxia são, tipicamente, jovens, em torno de 5 a 10 milhões de anos de idade, e grandes, cerca de 20 vezes maiores que o Sol. Tais estrelas tem uma vida veloz e furiosa e morrem, ainda jovens, em uma grandiosa explosão, chamada de “supernova”. Acredita-se que os raios cósmicos galáticos sejam gerados ou por supernovas que liberam uma enorme onda de maré de partículas de alta energia, ou pelos ventos criados pelas estrelas grandes quando perdem massa.
A equipe do Fermi descobriu raios gama de menor energia vindos da M82 e de uma segunda galáxia starburst chamada NGC 252. Eles também deram uma espiadela mais detida na galáxia mais próxima de nossa Via Láctea – a Grande Nuvem de Magalhães – e rastrearam os raios gama até a Nebulosa da Tarântula, uma pequena área dentro da Grande Nuvem de Magalhães onde as estrelas novas nascem e, eventualmente, morrem.
“Isso mostra uma clara conexão entre os raios gama e a formação de estrelas”, declarou Niklas Karlssen so Planetário Adler em Chicag e membro da equipe do VERITAS, que publicou suas descobertas na última edição da Nature.
Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência.
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Enxergando células antes invisíveis
[Livremente traduzido de: Seeing Previously Invisible Molecules for the First Time ]
Uma nova técnica de microscopia revela moléculas, antes invisíveis, em cores
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Imagens de células sanguíneas individuais dentro de um vaso capilar na orelha de um rato. |
22 de outubro de 2009
Uma equipe de quimicos de Harvard, liderada por X. Sunney Xie, desenvolveu uma nova técnica de microscopia para visualizar, em cores, moléculas com fluorescência indetectável. O processo, de temperatura ambiente, permite aos pesquisadores identificar moléculas que antes não podiam ser vistas, em organismos vivos e pode ter vastas aplicações em imageamento diagnóstico e pesquisas biomédicas.
Os resultados obstidos pelos cientistas foram publicados na edição de 22 de outubro da Nature. A pesquisa foi parcialmente financiada pela Fundação Nacional de Ciências (NSF).
A fluorescência é o fenômeno onde um elétron que faz parte de uma molécula, absorve a energia da luz e passa para um nível quântico acima – fica em estado excitado – sendo esse quantum de energia igual à da partícula portadora da energia eletromagnética, o fóton. Após uma breve permanência nesse estado excitado, o elétron volta a seu nível de energia anterior, ou estado fundamental, emitindo um novo fóton. A energia do fóton liberado está na faixa de comprimento de onda da luz visível, durando apenas uns poucos bilionésimos de segundo.
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Imagem do envio de “azul de toluidina” até a camada mais externa da pele da orelha de um rato |
Muitas moléculas coloridas e biologicamente importantes, tais como a hemoglobina – uma proteína portadora de oxigênio nos glóbulos vermelhos do sangue – absorvem a luz, porém não ficam fluorescentes. Em lugar disso, elas liberam a energia transitória em comprimentos de onda não visíveis (calor).
Como diz Xie: “Já que essas moléculas não ficam fluorescentes, elas foram literalmente ignoradas pelos modernos microscópios ópticos”.
Então, para detectar essas moléculas não fluorescentes nos sistemas biológicos, Xie e sua equipe desenvolveram uma nova técnica de microscopia com base na emissão estimulada.
A emissão estimulada foi primeiramente descrita por Albert Einstein em 1917 e é a base dos lasers atuais. Em resumo, é um processo pelo qual um elétron em estado excitado, perturbado por um fóton com a energia adequada, decai para seu estado fundamentas produzindo um fóton adicional.
A nova técnica de microscopia de Xie gera e grava um sinal de emissão estimulada mediante o uso de dois pulsos, cuidadosamente escalonados, um de excitação e outro de estimulação. Cada pulso tem uma duração incrivelmente curta de aproximadamente 200 femtossegundos e uma frequência de 76 MHz. Um femtossegundo é um bilionésimo de um milionésimo, ou 10-15, de segundo. Um modulador comuta a intensidade dos pulsos de excitação, ligando e desligando a cinco MHz. Essa modulação cria um sinal de emissão estimulada na mesma frequência. O sinal produzido pelas moléculas não fluorescentes fornece uma imagem de alta sensibilidade das moléculas antes “invisíveis”.
Uma dentre várias possíveis aplicações da invenção dos cientistas é o mapeamento a cores do suprimento de drogas não fluorescentes às células-alvo. Outro possível emprego é o imageamento de pequeninas estruturas, tais como vasos sanguíneos, até de células vermelhas sanguíneas individuais e capilares singelos (vide imagens).
A estrutura e a dinâmica da hemoglobina nos vasos sanguíneos têm um improtante papel em vários processos biomédicos. Dois exemplos desses processos são a transição de estado de tumores, de latente para maligno, e a oxigenação no cérebro.
As técnicas atualmente estabelecidas de imageamento, tais como ressonância magnética e tomografia computadorizada, ou não têm a definição necessária para identificar capilares individualmente, ou precisam de agentes de contraste externos.
Agentes de realce, tais como a proteína fluorescente verde (green fluorescent protein = GFP), vêm sendo extensivamente empregados para observar a atividade de biomoléculas e para distinguir as moléculas-alvo em uma célula. A técnica de realce com GFP fornece imagens com boa definição, porém a proteína, por ter uma molécula demasiadamente grande, pode perturbar os delicados caminhos bilógicos, especialmente quando ela é maior do que a biomolécula que está realçando.
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Imagem do envio de “azul de toluidina” à camada mais externa da pele da orelha de um rato. |
A equipe de Xie mapeou a entrega de uma molécula de droga não fluorescente e imageou vasos sanguíneos sem o uso de agentes de realce fluorescentes. A nova técnica é também capaz de imagear proteínas não fluorescentes em células de bactérias Escherichia coli vivas.
Zeev Rosenzweig, diretor de programa na Divisão de Química da NSF, diz: “Enquanto estudos anteriores fizeram uso de experimentos de sondagem por injeção de energia para obter imagens de moléculas fluorescentes com uma resolução espacial comparável à da microscopia de fluorescência confocal e alta resolução temporal, este estudo usa, pela primeira vez, microscopia de emissão estimulada para obter imagens de moléculas não fluorescentes”.
Embora os potenciais danos causados pela forte luz e a complexidade e o custo do sistema ainda sejam objeto de futuros aperfeiçoamentos para que a técnica obtenha ampla aplicabilidade, “não há dúvida de que o estudo indica um caminho ímpar para imagear uma ampla gama de moléculas, atualmente inacessível aos atuais microscópios de ponta”, como observa Rosenzweig.
“Isso é apenas o começo”, acrescenta Xie. “Muitas aplicações interessantes dessa nova modalidade de imageamento estão por vir”.
Os demais autores do artigo na Nature incluem Wei Min, Sijia Lu, Shasha Chong, Rahul Roy e Gary R.
Holtom. Min e Roy são doutores; Lu e Chong são estudantes de pós-graduação; e Holtom é cientista pesquisador, todos membros do grupo de pesquisas de Xie.
“Por dentro da ciência” do Instituto Americano de Física (25/10/09)
Por Jim Dawson
Inside Science News Service
WASHINGTON
(ISNS) — Quando Norman Augustine apresentou o relatório de 154 páginas da Comissão de Revisão do Programa de Voos Espaciais Tripulados na quinta-feira, o presidente da comissão não deixou qualquer dúvida quanto ao fato de que o programa da NASA está com problemas.
Augustine neste verão”, declarou Giffords. “O Congresso já tomou sua decisão sobre as questões consideradas pela comissão. Todos sabemo que é necessário fazer, então vamos por mãos à obra e parar de contemplar nossos umbigos coletivos”.
Augustine observa que o Ares I não é necessário e que os esforços deveriam ser redirecionados para um foguete pesado de lançamento que se adequasse mais aos planos da NASA de missões de longo alcance. Esse foguete Ares V, maior, faria o que os velhos foguetes Saturno fizeram durante a era Apollo: levar pessoas à Lua. Se o problema das verbas for solucionado e as pessoas estabelecerem uma presença na superfície lunar, então a NASA passaria a olhar adiante, na direção de Marte – o que o relatório acha factível.
— Eu não acredito que isso vá acontecer. Nenhum presidente tem interesse em acabar com isso. Temos que presumir que haverá um programa de voo espacial tripulado, portanto a questão é: “Qual é o programa certo?”
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“Por dentro da ciência” do Instituto Americano de Física (22/10/09)
22 de outubro de 2009
Por Jim Dawson
Inside Science News Service
Nano Partículas Aceleram o Crescimento das Plantas
WASHINGTON (ISNS) — Sementes de tomate expostas a nano-partículas na forma de nano-tubos de carbono que têm somente 1/50,000 da espessura de um cabelo humano, brotaram antes e cresceram mais rápido, uma descoberta que os pesquisadores estão chamando de “um passo na direção das metas da nano-agricultura”.
Cientistas da Universidade de Arkansas em Little Rock misturaran
nano-tubos com sementes de tomate e descobriram que os nano-tubos “afetam de maneira significativa a atividade biológica [das sementes], provavelmente pelo aumento da quantidade de água que penetra nas sementes durante o período de germinação”.
Os cientistas descobriram que as sementes misturadas aos nano-tubos acumularam 57,6% da umidade a que estavam expostas, enquanto que as sementes normais absorveram apenas 38,9%. As sementes expostas brotaram duas vezes mais rápido que as normais e pesavam o dobro, devido ao aumento na absorção de água.
O mecanismo pelo qual as nano-partículas causam ou ajudam na absorção de água, ainda não está claro, segundo os cientistas, entretanto eles observam que “o efeito postitivo… na germinação das sementes pode ter uma grande importância econômica para a agricultura, horticultura e o setor de energia, na produção de bio-combustíveis”.
O estudo será publicado na edição de outubro de ACS Nano.
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Derretimento das Geleiras Libera Poluentes Congelados
WASHINGTON (ISNS) — À medida em que as geleiras dos Alpes continuam a derreter com o aquecimento do clima da Terra, os pesquisadores descobriram que altos níveis de poluentes orgânicos nelas depositados estão fluindo para os límpidos lagos glaciais.
Os poluentes, que incluem dioxinas, PCBs e organoclorados, foram descobertos em um estudo feito no Lago Overaar, alimentado pelas geleiras, nos Alpes Berneses na Suíça, pelos cientistas do Instituto de Química e Bioengenharia em Zurique.
O fluxo de organoclorados para o lago é igual ou maior do que era nas décadas de 1960 e 1970, quando foi maior a liberação destes na atmosfera, diz o estudo.
O estudos, publicado na edição de novembro de Environmental
Science and Technology, observa que, desde 1999, as 1.500 geleiras nos Alpes Suíços encolheram em 12%.
“Considerando o corrente aquecimento global e a aceleração do degelo em massa das geleiras previsto para o futuro, nosso estudo indica o potencial para severos impactos ambientais nas áreas montanhosas virgens”, afirmaram os cientistas.
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Vinho Tinto, Vinho Branco, Peixe e Ciência
WASHINGTON (ISNS) — A milenar regra de combinar o vinho com o prato – vinho tinto com carnes e vinho branco com peixe – tem, na verdade, uma explicação científica, segundo dois cientistas que trabalham com a
Mercian Corporation, uma produtora e distribuidora de vinhos do Japão.
A pesquisa, publicada no Journal of Agricultural and Food
Chemistry, descobriu que pequenas quantidades de ferro, encontradas em muitos vinhos tintos, deixam aqueles que comem peixe com um gosto de peixe na boca por muito tempo.
Os pesquisadores fizeram provadores de vinho testar amostras de 36 vinhos tintos e 26 vinhos brancos, enquanto jantavam vieiras. Os vinhos vinham de variados países de origem, eram de diferentes tipos e safras, porém as amostras que continham ferro foram as que consistentemente foram associadas com um persistente gosto de peixe.
Quando os cientistas aumentaram a quantidade de ferro em um vinho em particular, a sensação de persistência do gosto aumentava. Essas mesmas sensações deixaram de existir quando se acrescentou uma substância que se liga ao ferro aos vinhos
Quando se mergulhou o peixe em vinho com alto teor de ferro, foram encontradas várias substâncias associadas ao gosto de peixe, em quantidades muito aumentadas.
Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência.
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Memórias de uma espuma metálica
[Traduzido de: Metallic Shape-Memory Foam Shows Giant Response to Magnetic Fields ]
Original em inglês de Holly Martin, National Science Foundation
Liga “inteligente” se estica e se contrai em quase 10%
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Espumas metálicas porosas são feitas em um processo de duas etapas. |
16 de outubro de 2009
Por coincidência, dois amigos, entre os 3.000 cientistas que compareceram ao Encontro de Outono da Sociedade de Pesquisas de Materiais em 2006 em Boston, se encontraram no lado de fora do Hynes Convention Center. Peter Müllner e David Dunand se formaram ambos no Instituto Federal de Tecnologia da Suíça (ETH) em Zurich.
Müllner, agora na Boise State University, estava pesquisando ligas magnéticas que mudavam de formato na presença de um campo magnético. Enquanto isso, Dunand, na Northwestern University em Chicago, ganhou experiência com espumas metálicas – materiais porosos de baixo peso que, algumas vezes, se parecem com uma esponja – particularmente sobre esponjas de ligas com memória de formato que mudam de formato com a temperatura.
Müllner recorda: “David estava com pressa para apanhar seu avião, mas tiramos alguns minutos para conversar sobre nossos trabalhos em curso. David me perguntou: ‘O que você pensa que poderia acontecer se nós fizéssemos uma espuma dessa sua liga com memória de formato magnética?’ Eu respondi que isso poderia resolver o problema dos policristais”.
Ligas com memória de formato magnéticas (Magnetic shape-memory alloys = MSMAs), são cristais sólidos feitos de uma combinação de materiais que reagem a campos magnéticos se esticando ou se contraindo, de forma não muito diferente de um músculo. Esses materiais são úteis para diversos empregos onde um dispositivo de comutação mecânico tem que ser acionado por um sinal elétricos e vice versa.
A quantidade de esticamento ou encolhimento exibido por essas ligas é chamado de deformação induzida por campo magnético (magnetic field-induced strain = MFIS). Então, por exemplo, com uma MFIS de 10%, uma haste com um pé (33 cm) de comprimento pode esticar ou encolher por mais de uma polegada (2,56 cm). Em algumas ligas, quando o campo magnéticos é retirado, o material volta a seu formato original: em outras, o campo tem que ser invertido.
A MFIS de uma liga depende de como os átomos se cristalizam quando o material fundido se resfria e solidifica. Existem dois tipos básicos de cristais: monocristais, que se parecem com grandes pedras preciosas, e policristais que contém milhões, ou até mesmo bilhões, de pequenos cristais, chamados grãos.
Müllner explica que “os átomos em um monocristal ficam organizados em padrões estritamente periódicos, algo como lajotas assentadas no mesmo padrão sobre o piso de toda uma casa”.
“Em um policristal, a orientação do padrão dos átomos muda de um lugar para outro, com as fronteiras os contornos de grãos [obrigado, Felipe!] formando linhas ou planos entre os pequenos cristais”, continua ele. “Pense no mesmo tipo de lajota instalado por toda a casa, mas desta vez com uma orientação diferente em cada cômodo, com as juntas correndo em direções diferentes”.
Os monocristais demoram mais para serem fabricados e custam mais do que os policristais. Müllner explica: “Quando se funde policristais, a liga só precisa ser mantida por poucos minutos em temperaturas muito altas (acima dos 1.000 °C). Já os monocristais precisam ser mantidos nessas temperaturas extremas por dias, o que consome uma enorme quantidade de energia elétrica”.
Segundo Müllner, todas as ligas feitas por processos convencionais, tais como fundição e forjamento, são policristais, o que leva a um problema: as MSMAs não reagem aos campos magnéticos tão bem como os monocristais.
Mas o comentário de Dunand fez Müllner compreender que poderia ser possível criar um material policristalino com uma MFIS maior, se o convertesse em espuma metálica.
Criando Espuma Metálica
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Ligas magnéticas com memória de forma reagem a campos magnéticos se expandindo ou se contraindo. |
O termo “espuma metálica” parece uma contradição. No entanto, ligas metálicas fundidas, tanto com bolsões preenchidos por gás, como com poros abertos, têm sido levadas em conta para muitas aplicações, tais como aeronaves, que necessitam de resistência combinada com peso leve.
De acordo com Dunand, espumas metálicas porosas são feitas em um processo com duas etapas. Primeiro, os pesquisadores criam um molde negativo, aquecendo uma cerâmica em pó, até que ela forme um corpo rígido com vários poros abertos. Em seguida, eles derramam uma liga metálica fundida bem dentro dos poros. Depois que a liga se solidifica em forma cristalina, a forma de cerâmica é dissolvida por uma solução ácida, deixando um arranjo de finas hastes metálicas que lembram uma esponja.
Após criar a esponja, os cientistas precisam “adestrar” a mesma para realizar seus truques magnéticos. Müllner relata: “Nós aplicamos repetidamente um campo magnético e uma carga mecânica, à medida em que aquecemos e resfriamos o material. Como resultado, o material começa a se deformar cada vez com mais facilidade e em maiores quantidades. Durante esse processo, a micro-estrutura interna do material se modifica, o que quer dizer que o número, a orientação e a mobilidade de certas fronteiras especiais dos grãos – as assim chamadas “fronteiras gêmeas” “maclas” [obrigado Felipe!] – se modificam”.
Resultados Promissores
Dunand e Müllner decidiram-se por cooperar neste problema, coemçando com espuma feita de Ni-Mn-Ga, uma liga de níquel, manganês e gálio. Dunand relata: “Três meses depois, nós tínhamos os primeiros resultados: uma patente, uma verba-prêmio da Fundação Nacional de Ciências e um artigo publicado em Physical Review Letters“.
No entanto, a deformação total da espuma obtida ainda era relativamente pequena. Para a próxima fase de suas pesquisas, eles decidiram fazer a espuma com dois tamanhos diferentes de poros: alguns de cerca do tamanho dos grãos cristalinos e outros menores que os grãos. “Para produzir espuma, tanto com poros grandes como pequenos, misturamos dois pós cerâmicos para criar um correspondente molde negativo”, lembra Dunand.
Os resultados, publicados em Nature Materials, foram melhores do que os pesquisadores esperavam. Com os poros de um único tamanho, eles obtiveram uma MFIS de apenas 0,12%, o que equivale a uma haste de um pé (33 cm) capaz de esticar cerca de um centésimo de polegada (0,256 mm). Porém, com dois tamanhos diferentes de poros, a MFIS aumentou para algo entre 2,0 a 8,7 %, o que significa a mesma haste esticando de 1/4 de polegada (6,4 mm) a uma polegada (25,6 mm).
Pondo a Espuma para Trabalhar
Ligas com memória de formato tem sido usadas em sensores e controladores mecânicos de todos os tipos. No entanto, ainda não existem no mercado dispositivos comerciais que empreguem espumas de MSMAs, segundo Dunand.
Ele diz: “Posso imaginar que a refrigeração magnética pode se tornar a primeira aplicação tecnológica da espuma magnética com memória de forma. Quando a espuma se torna magnetizada, ela se aquece. Inversamente, quando ela é desmagnetizada, se resfria”.
“Os vários poros na espuma fornecem uma grande área de superfície, o que acelera a troca de calor e, dessa forma, a eficiência. E, como a energia magnética pode ser facilmente produzida com energia elétrica, isso torna a espuma atraente para uma tecnologia verde de refrigeração”.
A equipe de pesquisadores também incului Markus Chmielus e C. Witherspoon, da Boise State University, e X.X. Zhang, da Northwestern University.
“Por dentro da ciência” do Instituto Americano de Física (16/10/09)
A Física de uma Ruga no Tapete
Estudar tapetes é ciência de verdade!
16 de outubro de 2009
Por Mike Lucibella
Inside Science News Service
WASHINGTON (ISNS) — Os cientistas muitas vezes fazem sacrifícios por seu trabalho. O físico Dominic Vella cortou o tapete de seu banheiro em tiras e o co-autor de L. Mahadevan ficou sem sua estante de livros. Com esses sacrifícios, as duas equipes foram capazes de coletar informações suficientes para revolucionar a compreensão mundial acerca da física de tapetes enrugados.
Os resultados, que serão publicados em dois artigos diferentes na edição de segunda-feira de Physical Review Letters, descrevem tudo acerca de rugas em tapetes, inclusive como elas se formam, como elas se movem e o que acontece quando elas interagem.
“Nós fomos motivados por uma velha analogia que usa uma ruga em um tapete para explicar como certos defeitos em um cristal se movem”, explicou Mahadevan que é da Universidade Harvard em Cambridge, Mass. “O próprio fenômeno não tinha sido bem estudado, de forma que nós decidimos gastar algum tempo com ele”.
O jeito pelo qual uma ruga no tapete se move ao longo de um piso, já foi comparado às maneiras pelas quais se movem as placas tectônicas, as membranas das células deslizam e os vermes rastejam. A fricção torna difícil arrastar um tapete grande, porém, quando há uma ruga no material, a ruga pode facilmente rolar pela extensão do tapete, movendo consigo o próprio tapete.
“Isso é usado como analogia para muitas coisas na física”, observa
Vella, da Universidade de Cambridge no Reino Unido, acrescentando que, para ter certeza que essas analogias são corretas, “temos que primeiro entender a física das rugas no tapete”.
A equipe de Vella estudou a forma que as rugas assumem, o quanto elas mantém essas formas e quão rápido estas se movem ao longo de uma superfície plana. Primeiramente, Vella e sua equipe estudaram tapetes de borracha de diferentes espessuras em várias superfícies planas. Depois de observar como uma rugas se formava no tapete sobre madeira, lixa e metal, a equipe comparou o comportamento do tapete do banheiro do próprio
Vella sobre as mesmas superfícies. Para ver como essas rugas se moviam, a equipe usou uma câmera de alta velocidade para filmar os tapetes, enquanto um membro da equipe agitava uma extremidade para cima e para baixo.
Eles descobriram que as rugas maiores tinham mais facilidade em se manter, não importando sobre qual tipo de superfície o tapete estivesse. Rugas menores ficavam rapidamente alisadas, a menos que houvesse muita fricção as separando da superfície abaixo. Para a maioria dos tipos de tapete que Vella testou, as rugas se movem a cerca de um metro por segundo, embora as menores tendam a se mover mais rapidamente do que as grandes. Quando duas rugas colidem, se combinam para formar uma maior que se move ainda mais depressa.
Já a equipe de Mahadevan pesquisou como a gravidade empurra uma ruga por uma rampa abaixo. Ele colocou uma folha de borracha enrugada na estante de livros tirada de seu escritório e a inclinou até que a ruga começasse a rolar por conta própria. Ele descreve em detalhes a velocidade e o formato das rugas, e os ângulos em que os diferentes tamanhos começaram a rolar.
Ambas as equipes planejam explorar mais ainda o novo campo da mecânica dos tapetes. Com base nos resultados obtidos até agora, os físicos podem continuar usando a analogia dos tapetes enrugados.
Este texto é fornecido para a media pelo
Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física
(American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência.
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