Energia Solar: nossa futura guia para a civilização 1.0!

Na evolução do ser humano houve avanços que foram realizados por pressão das condições ambientais e outros em razão de avanços nos conhecimentos científicos e tecnológicos. Nesta segunda perspectiva, alguém já afirmou com toda a propriedade: “A idade da pedra não acabou por falta de pedras”.

De fato, o ser humano no paleolítico (idade da pedra lascada) ou no neolítico (idade da pedra polida) usava ferramentas e armas feitas de pedra e dependia da própria força física para sobreviver. Não foi por falta de pedras que se chegou à metalurgia, à construção de ferramentas mais elaboradas e o uso da energia animal (para mover um moinho, para arar ou para transporte). Estes avanços tecnológicos possibilitaram a expansão da espécie e o controle humano sobre a natureza.

A Revolução Industrial do século XVIII significou um grande salto no uso de ferramentas e energia, pois instituiu a industrialização em larga escala e o uso de energia a vapor (substituindo a manufatura e a energia animal). Em 1768, James Watt inventou a máquina a vapor, possibilitando o início do predomínio da produção industrial.

No final do século XIX teve inicio a Segunda Revolução Industrial com a utilização do aço, do motor à combustão e do uso da energia elétrica, com base principalmente no petróleo. A produção industrial em massa e a queima de combustíveis fósseis moveram o século XX, propiciando o maior crescimento econômico da história da humanidade, mas também promovendo sérios danos ambientais. A emissão de gases provocou o efeito estufa e o aquecimento global que, agora, ameaçam a sobrevivência do Planeta.

Neste ritmo, a era do petróleo não acabará por falta de petróleo, mas sim pela destruição do meio ambiente.

Contudo, existe uma alternativa ecologicamente sustentável para a superação da era do petróleo e do carvão. O Sol irradia durante 365 dias o equivalente a 10.000 vezes a energia consumida anualmente pela população mundial. Assim, o nosso astro maior pode se tornar a grande fonte de energia renovável do planeta, abrindo espaço para o início do uso de uma fonte energética que seja abundante, permanente, limpa e ecológica.

Existem diversas pesquisas sobre o uso da energia solar sendo desenvolvidas. Diversas são muito promissoras, especialmente aquelas que permitem o controle local das comunidades. Porém, a produção de energia solar em grande escala não pode ser ignorada com alternativa para substituir o enorme consumo de energia fóssil.

Um exemplo de produção em grande escala é a tecnologia termossolar, chamada Energia Solar Concentrada (CSP - Concentrated Solar Power - na sigla em inglês), que em vez de produzir eletricidade diretamente, como nas células solares fotovoltaicas, utiliza espelhos para concentrar a luz do sol sobre encanamentos para produzir vapor em seu interior, que por sua vez movimenta turbinas que produzem eletricidade. Para manter a usina em funcionamento durante a noite ou em dias nublados, utiliza-se o calor excedente produzido durante o dia por meio do armazenado de um líquido especial em tanques apropriados.

A usina termossolar - CSP - se torna mais interessante na medida em que é mais indicada para ser construída no deserto, utilizando as águas dos oceanos por meio de um processo de dessalinização. O sal derretido, devidamente tratado e aquecido, se torna o líquido especial que permitirá armazenar o calor na ausência do sol. A água restante do processo de produção poderá ser utilizada na recuperação das regiões desérticas. Além disto, a sombra dos espelhos poderia ser usada para plantação de espécies vegetais que usualmente não sobreviveriam no intenso calor do deserto. Outros projetos adicionam estufas que podem ser utilizadas para a produção de uma variada gama de alimentos, tornando regiões desérticas em oásis férteis.

Desta forma, sol e sal seriam as soluções para o futuro energético do mundo. A utilização da energia termossolar em articulação com as baterias elétricas poderia, por exemplo, substituir os atuais motores à combustão, criando uma alternativa não poluidora para movimentar os caminhões, trens e ônibus responsáveis pelo transporte de carga e transporte coletivo.

Bem, essa atual crise ambiental e uma futura crise energética, a qual se torna iminente e já a vista no horizonte, como podemos perceber com as guerras pelo "ouro negro" e a instabilidade econômica em nossos noticiários, essa mudança deve ser gradual e partindo de cada um de nós. Neste site, Home Made Energy (inglês), você adquire por um bom preço um manual completíssimo sobre o desenvolvimento passo-a-passo de painéis solares a baixíssimo custo e que trás grandes vantagens ao usuário dessa tecnologia:

• O decaimento do valor pago a companhias elétricas (como a de meu estado, CELG) de 80% até a saída da grade de cobrança da empresa;

• É totalmente slackware, rsrs... livre de gastos secundários, pois você está conectado direto a fonte;

• São processos simples de construção e exige conhecimentos que qualquer universitário possui além de poder dar um arriverderci para a companhia de energia!!

Para solucionar a crise, o caminho não é voltar para a idade das pedras, mas sim promover um novo salto científico e tecnológico que coloque o ser humano em harmonia com a natureza e consigo mesmo. A energia solar anda mudando a vida de muita gente...

Comentem!!

Brasileiros descobrem nanotubos metálicos quadrados

A nanotecnologia é uma área de pesquisa extremamente ativa, com milhares de artigos publicados nos últimos anos. Mesmo assim, a natureza ainda guarda muitos segredos sobre as nanoestruturas.

Nanotubos quadrados

Um desses segredos, contudo, acaba de ser revelado em artigo publicado na revista Nature Nanotechnology. Nele, uma equipe formada por pesquisadores do Instituto de Física da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS/MCT) descreve a descoberta de uma inesperada família de nanotubos metálicos ocos e quadrados.

O estudo, coordenado pelo professores Daniel Ugarte e Douglas Galvão, da Unicamp, identificou como se deformam, e finalmente quebram, arames nanométricos de prata. No processo, foi observada a formação espontânea de estruturas com uma base quadrada composta por apenas quatro átomos, a menor possível.

Nanossanfona

"Esse arranjo atômico oco ou tubular é completamente inesperado e se forma quando os nanofios são submetidos a uma alta taxa de estiramento", explica Ugarte, que também é pesquisador associado do LNLS.

Assim, os átomos mudam sua distribuição ou estrutura para uma configuração que pode ser descrito como uma nanossanfona, capaz de se esticar muito sem quebrar. Nenhum trabalho anterior tinha considerado como possível a existência dessa forma de estrutura, nem mesmo do ponto de vista teórico especulativo.

Detalhes atômicos

O artigo descreve com detalhes atômicos todos os processos de elongação gerados por tensão mecânica, utilizando experimentos de microscopia eletrônica de transmissão com resolução atômica e simulações de dinâmica molecular.

"Tais simulações computacionais sugerem que a estabilidade dessas estruturas pode ser o resultado de uma combinação de um tamanho mínimo necessário associado a um regime de alta tensão mecânica", afirma Galvão.

Nanopeças metálicas

Os resultados obtidos fornecem informações essenciais para compreender o atrito e a adesão, assim como para avaliar a possível utilização de nanopeças metálicas como reforço estrutural ou condutor elétrico em nanodispositivos eletrônicos. "Essa inesperada descoberta abre novas possibilidades para o estudo de nanoestruturas metálicas e sugere que talvez outras estruturas "exóticas" possam existir", completa Ugarte.

Além de Ugarte e Galvão, participaram também da pesquisa Maureen Lagos, doutorando e bolsista da Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), Fernando Sato (Fapesp), Jefferson Bettini (LNLS) e Varlei Rodrigues (Unicamp).

Futuro promissor

A nanotecnologia é uma das promessas para melhorar a qualidade de vida do ser humano no século 21. A expectativa é que ela possa gerar produtos e processos mais eficientes e econômicos, com menor gasto de energia e menos agressivos ao meio ambiente. Mas, para que o "nano" chegue às prateleiras, é necessário ultrapassar a barreira da pesquisa e, só então, entrar na fase de fabricação e possível comercialização.

A pesquisa em nanossistemas concentra um gigantesco esforço científico para entender e explorar sistemas muito pequenos. A industrialização de nanocircuitos, ou nanodispositivos, requer a avaliação precisa de aspectos como a confiabilidade e tempo de vida dos produtos. Contudo, o conhecimento sobre propriedades mecânicas dos nanossistemas (atrito, resistência, deformação, fadiga e quebras), ou sobre como manipulá-los, é quase inexistente.

Praticamente todos os dados de que se dispõem hoje são obtidos por meio de simulações computacionais sem validação prática ou experimental. Como conseqüência, poucos avanços concretos tem sido possível. Nesse contexto, o estudo conduzido no LNLS/Unicamp destaca-se por trazer contribuições validadas experimentalmente sobre propriedades até então pouco conhecidas dos nanotubos metálicos.

fonte: Integração Tecnológica

Robô enfermeiro cuida de pacientes e idosos

Jeitinho robótico

Engenheiros japoneses apresentaram a versão mais recente do seu robô enfermeiro, agora com mais sensores e mais "jeitinho" para carregar os pacientes.

Com uma população idosa crescente, o Japão tem uma necessidade real de otimizar os cuidados com os idosos, doentes ou não.

Segundo os pesquisadores, um enfermeiro japonês chega a carregar pacientes nos braços até 40 vezes por dia, principalmente transferindo-os da cama para a cadeira de rodas e de volta para a cama.

A saída pode estar no RIBA-II - Robot for Interactive Body Assistance, robô para assistência corporal interativa, em tradução livre.

Jeito japonês de dormir

Esta segunda versão é dotada de sensores táteis de alta precisão e uma nova tecnologia de controle dos motores que, juntos, dão ao robô um pouco mais de jeito para lidar com pacientes tão delicados.

O robô é capaz de identificar o paciente, tomá-lo nos braços, da cama ou de umfuton ao nível do chão, e colocá-lo corretamente em uma cadeira de rodas. E depois devolver o paciente para o seu leito.

Os futons - uma espécie de colchonete grosso - são a cama típica do Japão, ficando estendida no chão. A incapacidade de pegar uma pessoa deitada no chão foi a principal limitação que impediu que o RIBA-I alcançasse um uso prático.

Agora os engenheiros resolveram essa limitação. Novas juntas na base e na parte inferior da coluna do robô permitem que ele se dobre para recolher o paciente ao nível do chão.

"Pelado", o RIBA-II não se mostra tão simpático, e revela o quanto fabricar um robô é mais difícil do que parece.

Sensores de borracha

Para ser delicado e não ferir o paciente, o robô é inteiramente recoberto por sensores flexíveis, os primeiros sensores táteis capacitivos fabricados inteiramente de borracha.

Os Sensores são fabricados na forma de folhas muito finas, funcionando de fato como uma pele robótica.

Além de detectar a pessoa para dirigir o movimento dos braços, os sensores detectam também o peso do paciente, ajustando a força dos motores e o equilíbrio do robô.

O próximo passo será colocar o RIBA-II em testes no dia-a-dia de hospitais reais.

fonte: Integração Tecnológica

Uma nova forma de armazenar o calor do Sol

Nanotubos de carbono são combinados com um composto chamado azobenzeno para criar um sistema que captura e armazena o calor do Sol.

Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), anunciaram o desenvolvimento de uma tecnologia que usa nanotubos de carbono para armazenar a energia solar "indefinidamente", de forma química.

Este é um objetivo longamente perseguido pelos cientistas, uma vez que a energia solar poderá ser captada e armazenada para uso quando o Sol não estiver brilhando.

O armazenamento em baterias não é viável em larga escala, devido aos elevados custos e à capacidade limitada das baterias atuais.

Armazenamento termoquímico

Jeffrey Grossman e Alexie Kolpak partiram então para o armazenamento do calor captado do Sol de forma química - além de não apresentar um "limite de carregamento", como as baterias elétricas, ao contrário dessas, o material químico não se descarrega ao longo do tempo.

O problema com essa abordagem é que, até agora, os compostos químicos usados para converter a energia solar em energia química e armazená-la degradam-se depois de alguns poucos ciclos de carga e descarga, ou usam o raro e caro metal rutênio. E, ainda assim, não são nada eficientes.

Os dois pesquisadores criaram uma solução alternativa usando nanotubos de carbono, combinados com um composto chamado azobenzeno.

As moléculas resultantes, sintetizadas dentro de nanomoldes para dar-lhes formato e ajustar sua estrutura física, "ganha novas propriedades que não estão presentes nos materiais separados," afirmam os pesquisadores.

Bateria de calor recarregável

O armazenamento termoquímico da energia solar utiliza uma molécula cuja estrutura se altera quando exposta à luz do Sol, podendo permanecer estável nessa nova estrutura de forma praticamente indefinida.

Esquema de funcionamento do sistema de armazenamento de calor do Sol na forma termoquímica.

Quando a energia é necessária, a molécula é forçada a voltar ao seu estado natural, seja por um catalisador, uma alteração de temperatura ou mesmo um disparo de luz. Ao retornar à sua estrutura anterior, a energia armazenada é liberada na forma de calor.

Ou seja, os pesquisadores criaram uma bateria de calor recarregável, combinando a captura da energia e seu armazenamento em um mesmo material.

Densidade energética

O novo material não apenas é muito mais barato - ao substituir o rutênio por carbono - como também é muito mais eficiente no armazenamento de energia por volume, mostrando-se 10.000 vezes mais eficiente do que os materiais desenvolvidos até agora.

Isso faz com que o armazenamento termoquímico atinja uma densidade energética similar à das baterias de íons de lítio.

Ainda assim, o material não é eficiente para qualquer uso.

O processo parece promissor para aplicações onde o calor é necessário diretamente, uma vez que, para a geração de eletricidade, seria necessário o uso de outro processo de conversão, usando materiais termoelétricos ou produzindo vapor para acionar um gerador.

Isso diminuiria bastante a eficiência geral do sistema.

fonte: Inovação Tecnológica

Engenharia Nanotech no Brasil

Nanobot fazendo a manutenção de glóbulos sanguíneos vermelhos. (imagem ilustrativa)

A nanotecnologia é a tecnologia do mundo do muito pequeno. O prefixo nano quer dizer uma parte em um bilhão 1/1.000.000.000 =10^-9. Portanto, nesse tipo de tecnologia os objetos manipulados estão em escala molecular, ou até mesmo atômica. Para se ter uma ideia da ordem de grandeza que estamos falando (se é que se é possível ter essa ideia) um nanômetro está para um metro, na mesma proporção que a medida de 150 m está para a distância da Terra ao Sol (é acho que não é mesmo possível se ter uma ideia clara sobre isso, mas deu pra perceber que é muito, mas muito pequeno).

Richard Feynman: além de físico renomado, tocador de bongô!

O primeiro a perceber a potencialidade desta tecnologia foi o mais famoso físico norte-americano Richard P. Feynman, em uma palestra para a Sociedade Americana de Física em 1959, palestra esta intitulada: “Há muito espaço lá embaixo”. Segundo Feynman seria possível num futuro não muito distante a manipulação átomo por átomo para criar novos materiais. É praticamente isso o que está sendo feito atualmente.

Diversos novos materiais foram criados a partir da nanotecnologia, como os já famosos nano tubos de carbono. E isso não é apenas um brinquedinho dos cientistas, muitas aplicações práticas já estão sendo utilizadas na indústria, medicina, informática e outras áreas.

Uma aplicação, ainda pertencente só a ficção científica, é a introdução de um nanobot (um nano robô) em um ser vivo doente, como por exemplo, com um tumor maligno. O nanobot migraria através da corrente sanguínea até o local do tumor e lá poderia combatê-lo sem prejudicar nenhuma célula sadia. Quem assistiu ao filme “Viagem fantástica” deve estar se lembrando do filme agora: Um submarino com uma equipe de médicos e cientistas é miniaturizado e injetado no corpo de um paciente que sofre de um tumor no cérebro inoperável. O filme é de 1966 e seu roteiro foi escrito com base em uma história do brilhante físico e escritor de ficção científica Isaac Asimov. Diferentemente do que normalmente acontece, a história foi escrita por encomenda para o roteiro do filme. Mas parece que Asimov não gostou do filme e decidiu contar ele mesmo outra história lançando: Viagem fantástica II. Apesar de ter visto o filme quando ainda era adolescente ( e muito tempo depois dele ter sido lançado, afinal não sou tão velho assim) lembro-me de ter gostado muito do filme e até hoje lembro de várias cenas, como o ataque que os glóbulos brancos fazem ao submarino, ou o terrível momento em que eles tem que atravessar as válvulas do coração. Os efeitos especiais são fantásticos para a época.

Como toda forma de tecnologia, a nanotecnologia não está livre do seu lado deletério. Uma das grandes preocupações é o descontrole desse tipo de partícula. Como são extremamente pequenas poderiam contaminar o ambiente e até seres vivos. Por se tratar de um tipo de material completamente novo, criado artificialmente, não sabemos que complicações podem advir dessa contaminação.

Mas a nanotecnologia já é uma realidade e não apenas uma promessa. Já existem no mercado diversos produtos produzidos ou melhorados através do uso dessa técnica. As potencialidades estão se mostrando incríveis. Poderemos afirmar, em pouco tempo, que o país que ficar fora desta nova tecnologia será comparado a ter ficado de fora do avanço da microeletrônica tempos atrás, gerando uma dependência tecnológica em áreas vitais hoje como a informática e as telecomunicações.

Nanotubos de carbono: principal instrumento dos estudos nanotecnológicos.

Neste ano dois cursos de graduação de engenharia incluíram a modalidade engenharia em nanotecnologia, os dois no Rio de Janeiro: UFRJ e PUC. Antes da abertura desses cursos a modalidade só existia para cursos de pós graduação ou especialização.

Essa nova carreira exige um engenheiro com uma formação mais diversificada nas áreas de física, química, biologia, eletrônica e computação. Por esse motivo a necessidade de se criar um novo curso.

Tecnologias transformadoras

Da mesma forma que o poder computacional aumenta exponencialmente, o mesmo acontece com as mudanças em TI. Isso quer dizer que os próximos dez anos devem ser pautados por novidades tecnológicas muito mais intensamente do que nos últimos dez anos.

Tecnologia disruptiva é, por natureza, imprevisível, mas ainda é possível identificar os trabalhos que serão desenvolvidos nos laboratórios de P&D em todo o mundo e verificar o que o futuro reserva. Esse é o trabalho em tempo integral de Dave Evans, futurista-chefe da Cisco e tecnólogo-chefe da Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG).

Evans lista a seguir o que acredita ser as dez principais tendências que vão mudar o mundo em dez anos.

1. A internet das coisas

A Cisco IBSG prevê que o número de coisas conectadas à internet vai chegar a 50 bilhões até 2020, o que equivale a mais de seis dispositivos para cada pessoa na Terra. Muitos de nós já temos três ou mais dispositivos, como PCs, smartphones, tablets e televisão, conectados em tempo integral na web. O próximo passo são as redes de sensores, que "coletam, transmitem, analisam e distribuem dados em grande escala", diz Evans.

Esses sensores, baseados em padrões como Zigbee, 6LoWPAN e Z-wave, já estão sendo usados de maneira surpreendente. O Zigbee está sendo incorporado em aparelhos inteligentes. Já o 6LoWPAN é usado pelo cientista norte-americano Vint Cerf para o sistema de monitoramento de clima de adega. O Z-Wave é a base para o serviço de automação inteligente residencial da Verizon.

Mais formas criativas estão surgindo. A Sparked, uma startup holandesa, está implantando sensores nas orelhas de gados para monitorar a saúde do animal e sua localização no pasto. Sensores estão sendo incorporados em sapatos, na medicina, nos inaladores para asma e em dispositivos médicos. Há até uma árvore na Suécia com sensores que twittam (@connectedtree ou # ectree) sobre seu humor e pensamentos, com um pouco de ajuda de tradução de um motor de interpretação desenvolvido pela Ericsson.

2. Não mais grandes dados, mas um zettaflood

Cerca de 5 exabytes de informações únicas foram criadas em 2008 – o equivalente a 1 bilhão de DVDs. Três anos depois estamos criando 1,2 de zettabytes, sendo um zettabyte igual a 1.024 exabytes. "É o mesmo volume de dados que cada pessoa na Terra geraria ao twittar por cem anos, ou assistir durante 125 milhões de anos o seu programa de TV favorito de uma hora", diz Evans. Nosso amor pelo vídeo de alta definição é responsável por grande parte desse aumento. A Cisco acredita que 91% dos dados na internet em 2015 serão compostos por vídeos.

Grande parte do foco de desenvolvimento da Cisco prega o chamado "zettaflood”, que exigirá que as redes sejam aprimoradas para que possam mover mais dados, e não deixar que o amor por vídeos acabe.

3. Tudo na nuvem

Grande parte do zettaflood de dados será armazenado na cloud. Certamente, a maior parte dele já está sendo acessada pela nuvem. Em 2020, um terço de todos os dados estará ou passará para a nuvem, prevê a Cisco. A receita dos serviços globais em cloud vai saltar 20% ao ano, e os gastos com TI com inovação e computação em nuvem podem chegar a 1 trilhão de dólares em 2014.

Isso é suficiente para criar o próximo Google. "A nuvem já é poderosa o suficiente para nos ajudar a nos comunicar em tempo real por meio de tradução de idiomas, a aumentar nosso conhecimento de acesso a supercomputadores poderosos, como o Wolfram Alpha, e a melhorar a nossa saúde, utilizando plataformas de computação, como o novo Watson da IBM", diz Evans. "Somos capazes de nos comunicar de forma muito mais rica."

Além do vídeo, o poder de computação da nuvem entregue em dispositivos muda a nossa capacidade de nos comunicarmos em tempo real. Agora, a busca por voz em um telefone Android envia a consulta para a nuvem do Google para decifrar e retornar com os resultados buscados. "Vamos ver mais inteligência construída em comunicação, como informações contextuais e baseadas em localização".

Com um dispositivo sempre conectado, a rede pode passar informações de presença, identificar se uma pessoa está dormindo, e enviar uma chamada para a caixa postal. Ou saber ainda se a pessoa está viajando a 60 quilômetros por hora em um carro, e que aquele não é o momento adequado para realizar uma chamada em vídeo. É claro que, até lá, provavelmente vamos todos usar carros sem condutores e sermos livres para conversar enquanto nossos automóveis nos levam por aí.

4. A próxima internet

Para exemplificar como a rede melhorou nos últimos anos, ele cita a internet de sua casa. Segundo ele, o desempenho da sua rede aumentou 170 mil vezes desde 1990, quando ele tinha apenas uma conexão telnet.

Hoje, Evans tem uma conexão constante e mais de 50Mbps de largura de banda, o suficiente para realizar telepresença, streaming de filmes e jogos on-line ao mesmo tempo. Nos próximos dez anos, Evans espera que a velocidade da web em sua casa aumente 3 milhões de vezes.

Enquanto a maioria da indústria está focada em 40G e 100G, as novas formas de rede também estão sendo criadas. O cientista Cerf avalia os novos protocolos necessários para construir uma rede interplanetária, que pode enviar dados em grandes distâncias, sem esbarrar na latência.

Evans observa que redes multiterabit que usam lasers estão sendo exploradas. Um trabalho precoce nesse sentido está acontecendo em um conceito chamado "networking quantum", baseado na física quântica. Ele envolve "emaranhamento quântico", em que duas partículas estão entrelaçadas e que podem ser separados por qualquer distância. Quando uma é alterada, a outra também é.

5. O mundo ficou menor

Com conectividade o tempo todo, as redes sociais, por exemplo, têm o poder de mudar culturas, assim como vimos na Revolução Egípcia. Influências sociais continuarão a se mover rapidamente entre as culturas.

Um mundo com pouca distância, situação gerada pela expansão do virtual, também significa disseminação mais rápida da informação. "Tweets de pessoas no Japão durante o recente terremoto foram enviados para os seguidores antes mesmo de o Serviço Geológico dos EUA emitir o alerta de tsunami oficial para o Alasca, Washington, Oregon e Califórnia", diz Evans.

A captura, a difusão e o consumo de eventos estão mudando de "tempo recente" para "tempo real". Este, por sua vez, vai ter mais influência entre as culturas.

6. Energia solar a caminho

A população humana também continua a crescer e Evans estima que uma cidade com 1 milhão de habitantes será construída a cada mês ao longo das próximas duas décadas. Métodos mais eficientes de energia dessas cidades serão uma necessidade.

“A energia solar sozinha pode satisfazer nossas demandas de energia. De fato, para atender à demanda global de hoje, 25 locais de transmissão de energia solar serão necessários. Cada uma composta por 36 quilômetros quadrados. Compare esse volume com 170 mil quilômetros quadrados de área de floresta destruída por ano", diz Evans. Um centro solar poderia ser concluído em apenas três anos.

Tecnologias para tornar esse cenário possível estão a caminho. Em junho, pesquisadores do Oregon State University mostraram um método de baixo impacto para "imprimir" células solares usando uma impressora a jato de tinta.

7. Pense em um alimento e faça-o na hora

Mais itens vão passar do físico para o virtual. Hoje, nós fazemos o download de livros e filmes, em vez de comprar livros e DVDs. A tecnologia chamada impressão 3D nos permitirá instantaneamente fabricar qualquer item físico, de alimentos a bicicletas, usando a tecnologia da impressora.

"Impressão em 3D é o processo de juntar materiais para desenvolver objetos no modelo 3D, geralmente camada sobre camada", diz Evans.

Atualmente, alguns itens, como brinquedos, estão sendo impressos e como o processo é realizado em camadas de materiais, eles são impressos totalmente montados e decorados.

“Em um futuro não muito distante, seremos capazes de imprimir órgãos humanos", aposta Evans. Em março, o Dr. Anthony Atala do Wake Forest Institute para Medicina Regenerativa imprimiu o molde de um rim. Não era composto por tecido vivo, mas o conceito funcionou bem.

8. Outra árvore genealógica

Humanos virtuais, tanto robôs como avatares on-line serão adicionado à força de trabalho. "Personagens animados podem reconhecer a fala e converter texto em fala", diz Evans.

Em 2020, os robôs serão fisicamente superiores aos seres humanos. O projeto da IBM chamado Blue Brain, por exemplo, tem a missão de, em dez anos, criar um cérebro humano, utilizando hardware e software.

Em 2025, a população de robôs vai superar o número de seres humanos no mundo. Em 2032, os robôs serão mentalmente superiores aos humanos. E até 2035, os robôs poderão nos substituir completamente na força de trabalho.

Além disso, veremos a criação de avatares sofisticados. Evans aponta o Watson da IBM como um modelo para o ser humano virtual. O Watson foi capaz de responder a uma pergunta retornando um único resultado preciso. Um paciente pode usar uma máquina virtual em vez de uma pesquisa de WebMD. Ou hospitais podem, por exemplo, aumentar o atendimento ao paciente com máquinas virtuais.

Realidade aumentada e baseada em gestos entrará nas salas de aula, em instalações médicas e nas comunicações. "Hoje, a visão de máquina permite aos usuários tirar uma foto de um puzzle Sudoku com seu smartphone e tê-lo resolvido quase que imediatamente", observa ele.

9. Sim, há uma cura

“Nada de usar marca-passos", diz Evans. Nos próximos dez anos, ele acredita que as tecnologias médicas vão crescer de forma muito mais sofisticada à medida que o poder da computação se torna disponível em formas menores. Dispositivos como nanobots e a capacidade de crescer órgãos para reposição de nossos próprios tecidos será comum. "A integração final pode ser interfaces cérebro-máquina que, eventualmente, permite que as pessoas com lesões na medula espinhal, por exemplo, possam ter vidas normais", diz ele.

Hoje, já temos cadeiras de rodas controladas por meio da mente, um software da Intel pode escanear o cérebro e dizer o que você está pensando e ferramentas que podem realmente prever o que vai fazer antes de fazê-la.

10. Seres humanos ou Borgs?

De acordo com Stephen Hawking, "os seres humanos estão entrando em uma fase de evolução”. "Se pensarmos na tecnologia médica em um próximo nível, pessoas saudáveis poderão criar ferramentas para si”. Evans dá alguns exemplos:

Julho de 2009 - Pesquisadores espanhóis descobrem substância para a memória fotográfica.

Outubro de 2009 - Cientistas italianos e suecos desenvolvem a primeira mão artificial com sentimento.

Março 2010 - Implantes na retina restauram a visão de pacientes cegos.

Junho 2011 - Texas Heart Institute desenvolve um coração sem pulso, sem obstruções e sem avarias.

Enquanto o uso precoce dessas tecnologias é direcionado para reparar o tecido saudável ou corrigir as consequências de uma lesão cerebral, melhorias de aparência também estarão disponíveis a todos.

Em última análise, os seres humanos usam tanta tecnologia para consertar, melhorar ou aprimorar nossos corpos, que se tornarão os Borgs, fictícia raça alienígena de ciborgues no universo de Jornada nas Estrelas. Futurista, Ray Kurzweil é pioneiro em relação a essa ideia, um conceito que ele chama de singularidade, o ponto em que homem e máquina se fundem e se tornam uma nova espécie.

Kurzweil acredita que isso vai acontecer por volta de 2054. Evans não está convencido sobre a singularidade, particularmente em relação à visão de Kurzweil, mas concorda que estamos caminhando para que isso aconteça.

fonte: Computer World

Aprenda Mais, Estude Menos...

Olá pessoal, na paz?? Novidade, semana que vem!!

Para os universitários que sempre se atualizam aqui, no Integração Tecnológica, semana que vem estarei lançando um e-book exclusivo para vocês: "Aprenda Mais, Estude Menos" uma novidade com todas as minhas dicas para você que já se cansou de ler, ler, ler... anotar, anotar e anotar e aprender... NADA!!! Para eu, que estuda Engenharia pesada, era inevitável desenvolver técnicas durante meu primeiro ano de faculdade... agora apresento a vocês com um descontão para quem é leitor assíduo do blog... Aguardem!

Mais informações, deixem um comentário!!!

Natasha Vita-More é a nova presidente da Humanity Plus

Natasha Vita-More

De longa data transhumanista e defensora do uso ético das tecnologias GNR e NBIC, Natasha Vita-More é a nova Presidente da Humanity + !

"Desde a década de 80, eu me concentro na integração do "homem-máquina" e o relacionamento entre as Artes e a Ciência. Minha atividade teórica foca no aprimoramento humano e os métodos para elevar as capacidades humanas através da mídia de AGI, nanomedicina e biotecnologia, e dentro das práticas artísticas, narração, artes visuais e artes biológicas e para o surgimento de novas mídias".

Natasha é uma teórica dos novos projetos de mídia e professora universitária. Ela é PhD da Universidade de Plymouth, da faculdade de Artes, Escola de Arte e Mídia; detém uma MPhil da Universidade de Plymouth, da faculdade de Tecnologia e da Escola de Comunicações, Computadores e Eletrônica, um mestrado da Universidade de Houston de Estudos do Futuro, Ciências Sociais e Humanidade; um BFA da Universidade de Memphis de Pintura, Escultura e Gravura; foi residente do curso de Cinema na Universidade do Colorado;. e tem certificados em Nutrição e Treinamento Esportivo da American Muscle & Fitness Association.

A pesquisa de Natasha diz a respeito do aperfeiçoamento da estética humana e da extensão radical do tempo de vida, com foco em nanotecnologia, biotecnologia, tecnologia da informação e as ciências cognitivas e neuro (NBIC). Seu futuro humano conceitual "Primo Posthuman ‖" tem sido destaque nas revistas Wired, Harpers Bazaar, Marie Claire, The New York Times, EUA News & World Report, Business Net, Teleopolis e Village Voice. Ela já apareceu em mais de 24 documentários na televisão sobre futuro e cultura, e já expôs obras de arte de mídia no Centro Nacional de Arte Contemporânea, Memorial Museum Brooks, do Instituto de Arte Contemporânea, Women In Vídeo, Telluride Film Festival, e os USA Film Festival e, recentemente, "Evolução Haute Couture: Arte e Ciência na Era Pós-Biológica". Natasha recebeu vários prêmios: 1º lugar do Prêmio Brooks Memorial Museum, Reconhecimento Especial em Mulheres em Vídeo, e do Projeto Melhor Aluno de Pós-Graduação de 2005 por sua "Série Future Podcast: da Universidade de Houston, o programa de estudos futuros.

Natasha é uma defensora dos direitos humanos e meios éticos para a valorização humana.

fonte: Humanity + blog

USP vai desenvolver exoesqueleto robótico biomimético

Exoesqueleto

Para uma pessoa sem limitações físicas, levar alimentos ou um copo d'água à boca pode ser uma tarefa banal.

Mas, para quem não possui os movimentos dos braços, essa ação aparentemente simples implica uma mudança radical de vida, que pode ser traduzida em mais independência, entre outros benefícios.

Para possibilitar que, no futuro, pessoas com deficiências motoras possam ter ou recuperar habilidades como essa, pesquisadores da Escola Politécnica (Poli) da Universidade de São Paulo (USP) iniciaram o projeto de pesquisa para o desenvolvimento de um exoesqueleto robótico biomimético".

O objetivo do projeto é estudar o controle motor do braço por meio de um dispositivo robótico que simula as funções do membro humano.

Prótese e órtese robotizadas

A partir da compreensão do controle motor de movimentos como ingerir alimentos, os cientistas pretendem desenvolver um exoesqueleto robótico - uma prótese com tecnologias robóticas - capaz de amplificar o movimento de pacientes que apresentam alguma contração muscular, mas que não conseguem fazer movimentos com o braço.

Ou impor movimentos predefinidos a pessoas que não tenham nenhuma capacidade de contração muscular.

"O objetivo é desenvolver um exoesqueleto para aplicar movimentos similares ao de um braço humano em uma órtese", disse o coordenador do projeto, Arturo Forner Cordero, do Laboratório de Biomecatrônica do Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos da Poli.

Órtese é um dispositivo externo aplicado ao corpo para modificar os aspectos funcionais ou estruturais do sistema neuromusculoesquelético.

Exoesqueleto robótico de braço

Para testar o conceito, o grupo desenvolveu um protótipo de um exoesqueleto robótico de braço, capaz de aplicar força sobre o cotovelo.

Nos próximos meses, pretendem produzir outro exoesqueleto que também seja capaz de aplicar movimentos sobre o ombro e pulso, para estudar o controle motor do braço.

Ao integrar o dispositivo a um sistema de eletromiografia (EMG) e outro de representação visual, os pesquisadores esperam obter informações sobre diferentes níveis de controle do sistema motor humano, como a modulação de reflexos e a integração de informações sensoriais.

Esperam também, por meio de parcerias com centros de medicina e associações que lidam com a aplicação de órteses em deficientes físicos, desenvolver próteses capazes de reproduzir os movimentos do braço humano.

"Hoje, o comportamento de um braço robótico é muito diferente de um braço humano. Nossa ideia é desenvolver próteses, alimentadas por baterias elétricas, que mimetizem o mais próximo possível os movimentos e as funções do braço humano", explicou Cordero.

Próteses e órteses ativas

Segundo o pesquisador, atualmente a maioria das órteses e próteses utilizadas por pessoas com deficiências físicas são passivas, ou seja, têm maior finalidade estética. Mas, nos últimos anos, começaram a ser desenvolvidos sistemas ativos, como os exoesqueletos.

Entre os fatores que Cordero atribui ao aumento do interesse pelo desenvolvimento estão o aumento da expectativa de vida das pessoas com deficiência física, o desenvolvimento da robótica e o interesse militar na tecnologia de exoesqueletos.

Nos anos 1990, a Universidade da Califórnia em Berkeley, nos Estados Unidos, iniciou a construção de exoesqueletos para aumentar as capacidades físicas dos soldados das Forças Armadas norte-americanas.

O Japão desenvolveu o HAL-5, um exoesqueleto de corpo inteiro projetado para que idosos e pessoas com deficiência motora caminhem, subam escadas e realizem atividades diárias.

E, no início de 2006, foi iniciado na Europa o projeto Enhanced Sensory Bipedal Rehabilitation Robot (ESBiRRO), do qual Cordero participou, para o desenvolvimento de um robô bípede e um exoesqueleto de membro inferior com atuação no quadril.

Biomecatrônica

Na Poli/USP, o projeto de desenvolvimento do exoesqueleto de braço iniciará as atividades do Laboratório de Biomecatrônica, voltado para realizar estudos neuromotores auxiliados por exoesqueleto. "O laboratório será um dos primeiros do gênero voltados para o desenvolvimento de exoesqueleto no Brasil", disse Cordero.

Além do exoesqueleto de braço, os pesquisadores brasileiros também estão realizando outro projeto, financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), para criar um exoesqueleto para perna que, segundo Cordero, apresenta um desafio científico para ser construído menor do que o exoesqueleto de braço.

"Normalmente, o controle motor das pernas é muito mais definido do que os braços. Enquanto as pernas permitem caminhar, correr, descer e subir escadas, entre outras funções, os braços fazem muito mais ações diferentes, e isso é uma complicação adicional", disse.

Memória gelatinosa é ideal para biomecatrônica

Bioeletrônica

Pesquisadores da Universidade da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, desenvolveram uma memória flexível e macia e que funciona em ambientes molhados.

O componente pode ser uma peça fundamental para uma nova geração de equipamentos eletrônicos biocompatíveis, como implantes, próteses e outros dispositivos biomecatrônicos.

Embora não tenha as mesmas funcionalidades, o novo dispositivo é de certa forma complementar à sinapse artificial apresentada ontem por pesquisadores japoneses, que replica a capacidade dos cérebros biológicos de lembrar informações relevantes.

Além de usar o mesmo princípio para armazenar dados - um memristor -, a nova memória tem a vantagem da biocompatibilidade, levantando a possibilidade de que as duas inovações possam ser integradas em uma única.

Componente eletroiônico

A equipe do Dr. Michael Dickey começou desenvolvendo antenas de metal líquido totalmente flexíveis.

Agora eles foram além da deposição de fios metálicos e criaram um dispositivo eletrônico completo, capaz de armazenar dados.

A base da memória é a mesma das antenas flexíveis, usando uma liga de metal líquido de gálio e índio inserida em géis à base de água, semelhante àqueles usado em pesquisas biológicas.

Enquanto as memórias eletrônicas usam a presença ou ausência de elétrons para representar os 0s e 1s binários, a nova memória usa o conceito de memristor, um componente eletroiônico que possui dois estados: condutivo e não condutivo.

Em cada célula de memória gelatinosa, a liga de metal é usada para formar dois eletrodos, um de cada lado de um segmento de gel.

Quando o eletrodo é exposto a uma carga negativa, a pele oxidada desaparece, o que o torna condutor de eletricidade - este é o 1 binário.

Quando o eletrodo é exposto a uma carga positiva, ele cria uma "pele" oxidada que o torna resistente à eletricidade - este é o 0 binário.

Neste último caso, quando uma carga negativa é aplicada a um dos eletrodos, a carga positiva tende a se mover para o outro lado e criar uma outra pele oxidada - ou seja, o eletrodo seria sempre resistivo.

Para resolver esse problema, os pesquisadores doparam um dos lados do segmento de gel com um polímero que impede a formação de uma pele oxidada estável. Dessa forma, um eletrodo é sempre condutor, dando ao dispositivo os 0s e 1s necessários para que ele funcione como uma memória eletrônica.

Memória molhada

A eletrônica convencional trabalha com materiais rígidos e frágeis, que não se dão com ambientes úmidos. "Nosso dispositivo de memória é macio e flexível, e funciona muito bem em ambientes úmidos - similar ao cérebro humano," compara Dickey.

O protótipo de "memória molhada" ainda não está otimizado para armazenar uma quantidade significativa de dados, mas funciona bem em ambientes nos quais a eletrônica tradicional não funcionaria de jeito nenhum.

A capacidade para funcionar em ambientes úmidos e a biocompatibilidade dos géis sinalizam que esta é uma tecnologia promissora para a criação de interfaces eletrônicas com sistemas biológicos.

"Estas propriedades podem ser usadas para sensores biológicos ou para monitoramento médico," propõe o pesquisador.

fonte: Inovação Tecnológica

Nanorrobôs são alimentados sob a pele por um laser

O dispositivo é formado por uma célula fotovoltaica orgânica, semelhante às

que estão permitindo a criação de painéis solares flexíveis. [Imagem: RSC]

Energia para nanorrobôs

Os nanorrobôs capazes de entrar pelo corpo humano e "consertar as coisas" continuam restritos ao reino da ficção científica.

Mas Fang-Chung Chen e seus colegas da Universidade Nacional Chiao Tung, em Taiwan, já resolveram um dos grandes desafios para sua construção: a alimentação.

Os pesquisadores desenvolveram um sistema que permite que um nanorrobô sob a pele tire sua energia de uma fonte de luz externa, "iluminando" a pele na faixa do infravermelho próximo.

A radiação é dirigida para a pele do paciente e o robô transforma essa energia na eletricidade necessária para sua alimentação.

Célula fotoelétrica orgânica

O dispositivo é formado por uma célula fotovoltaica orgânica, semelhante às que estão permitindo a criação de painés solares flexíveis.

Primeiro, Chen e seus colegas tiveram que ajustar a célula solar orgânica para que ela fosse sensibilizada por radiação na faixa do infravermelho próximo.

Além disso, o dispositivo como um todo foi criado pensando no ambiente biológico. No formato de uma fibra, o pequeno coletor de energia é formado por várias camadas, que incluem óxido de estanho-índio e uma mistura de nanotubos de carbono e polímeros.

Os testes foram feitos usando tecidos de porco, em camadas de 3 milímetros de espessura.

Um laser que emite luz na faixa do infravermelho próximo foi disparado sobre a pele, no limiar da tolerância da pele humana - a radiação no infravermelho é essencialmente calor e, acima de um determinado limite, pode causar queimaduras.

A "fibra fotoelétrica" capta a porção da radiação que atravessa a pele e a transforma em eletricidade.

Neuroestimulação e controle da dor

O alimentador de nanorrobôs produziu 0,32 microwatts de energia, mais do que suficiente para alimentar os dispositivos biológicos nas dimensões previstas - o consumo típico de energia para um nanodispositivo é de aproximadamente 10 nanowatts.

Antes que os nanorrobôs práticos fiquem prontos, a tecnologia poderá ser usada para a neuroestimulação, para alimentar sensores biomédicos implantados no corpo ou para disparar a liberação de medicamentos em pontos específicos do corpo.

"Imagine que, com essa técnica, nós poderemos usar métodos ópticos, de forma não-invasiva, para acionar a estimulação elétrica profundamente no corpo humano, para inibir a dor ou para controlar as doenças diretamente," disse Chen.

fonte: Inovação Tecnológica