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Inovação Tecnológica

Inovação Tecnológica

Inovação Tecnológica

Inovação Tecnológica

Depois de 47 anos de atividades, o laboratório foi totalmente reestruturado e será reaberto com uma estrutura remodelada e modernizada.

Teste de cavitação

O túnel consiste em um circuito fechado de água, fabricado em aço, montado de forma a permitir a instalação de um modelo de propulsor em sua seção de teste.

A água em circulação dentro do túnel torna possível medir os parâmetros de operação da hélice (empuxo e torque) não só na chamada condição estática, mas em todas as faixas de operação.

Em determinadas condições de rotação e pressão interna, é possível ocorrer o fenômeno da cavitação, ou seja, a água muda para o estado gasoso, onde a pressão local é mais baixa que a pressão de vaporização da água. Formam-se bolhas que produzem vibrações, diminuem a eficiência do propulsor e podem causar a erosão do material.

Velocimetria

A estrutura principal do túnel de água é a mesma desde 1963, com comprimento de 8 metros e 6 metros de altura.

A lista de equipamentos para os testes, no entanto, inclui agora células de carga, manômetros, uma nova bomba de vácuo para controle das condições internas e, principalmente, o sistema de velocimetria por imagem de partículas (PIV, de particle image velocimetry).

Trata-se de uma técnica que lança mão de emissões de feixes de laser para a medição de campos de velocidade em escoamentos, de forma não-intrusiva.

Para recriar as condições exigidas no túnel para os ensaios, o pesquisador Marco Antonio P. Carmignotto, do Laboratório de Tecnologia Naval do IPT, explica que é necessária a reprodução da chamada "esteira nominal", isto é, o escoamento na área da popa da embarcação onde o propulsor é instalado.

A esteira é caracterizada com o sistema de medição de mapas de velocidades em escoamento, o PIV, e ajustada até que se reproduzam as condições reais de operação.

Novas técnicas

Entre o período de quase um ano entre a reinauguração das novas instalações do CNaval e a execução do primeiro ensaio no túnel de cavitação, os pesquisadores dedicaram-se a testes de caracterização da estrutura e dos equipamentos de medição.

Foram comparadas novas e antigas técnicas em um processo de benchmarking para validação de parâmetros e certificação dos próprios métodos do Instituto, antes da retomada dos serviços no único laboratório da América Latina.

"Pelo fato de o PIV ser uma técnica nova de medição, fizemos estudos de comparação com práticas consolidadas, como o tubo de Pitot", explica Adriano Axel P. Pereira, do Laboratório de Hidrodinâmica do IPT. "Existem diferenças na comparação entre diferentes tecnologias: enquanto o tubo de Pitot fornece valores médios e localizados, o PIV informa as velocidades de todo o campo de escoamento. No entanto, foi importante comparar semelhanças e diferenças para propiciar um domínio maior em hidrodinâmica, garantindo qualidade dos resultados para ensaios com as mais diversas velocidades e rotações nas hélices".

Propulsores

Em paralelo aos investimentos em nova instrumentação, os propulsores ensaiados no túnel de cavitação passaram a ser fabricados no próprio IPT com o auxílio da máquina de prototipagem rápida recentemente adquirida dentro do Projeto Multiusuários (Finep e Petrobras).

Moldes são agora construídos no novo equipamento para a confecção de hélices de metal, um requisito necessário em razão das condições mais rigorosas do túnel de cavitação - isso acelerou o tempo de construção das peças e tornou viável o estudo de uma gama maior de geometrias dos modelos.

Inovação Tecnológica

Depois de 47 anos de atividades, o laboratório foi totalmente reestruturado e será reaberto com uma estrutura remodelada e modernizada.

Teste de cavitação

O túnel consiste em um circuito fechado de água, fabricado em aço, montado de forma a permitir a instalação de um modelo de propulsor em sua seção de teste.

A água em circulação dentro do túnel torna possível medir os parâmetros de operação da hélice (empuxo e torque) não só na chamada condição estática, mas em todas as faixas de operação.

Em determinadas condições de rotação e pressão interna, é possível ocorrer o fenômeno da cavitação, ou seja, a água muda para o estado gasoso, onde a pressão local é mais baixa que a pressão de vaporização da água. Formam-se bolhas que produzem vibrações, diminuem a eficiência do propulsor e podem causar a erosão do material.

Velocimetria

A estrutura principal do túnel de água é a mesma desde 1963, com comprimento de 8 metros e 6 metros de altura.

A lista de equipamentos para os testes, no entanto, inclui agora células de carga, manômetros, uma nova bomba de vácuo para controle das condições internas e, principalmente, o sistema de velocimetria por imagem de partículas (PIV, de particle image velocimetry).

Trata-se de uma técnica que lança mão de emissões de feixes de laser para a medição de campos de velocidade em escoamentos, de forma não-intrusiva.

Para recriar as condições exigidas no túnel para os ensaios, o pesquisador Marco Antonio P. Carmignotto, do Laboratório de Tecnologia Naval do IPT, explica que é necessária a reprodução da chamada "esteira nominal", isto é, o escoamento na área da popa da embarcação onde o propulsor é instalado.

A esteira é caracterizada com o sistema de medição de mapas de velocidades em escoamento, o PIV, e ajustada até que se reproduzam as condições reais de operação.

Novas técnicas

Entre o período de quase um ano entre a reinauguração das novas instalações do CNaval e a execução do primeiro ensaio no túnel de cavitação, os pesquisadores dedicaram-se a testes de caracterização da estrutura e dos equipamentos de medição.

Foram comparadas novas e antigas técnicas em um processo de benchmarking para validação de parâmetros e certificação dos próprios métodos do Instituto, antes da retomada dos serviços no único laboratório da América Latina.

"Pelo fato de o PIV ser uma técnica nova de medição, fizemos estudos de comparação com práticas consolidadas, como o tubo de Pitot", explica Adriano Axel P. Pereira, do Laboratório de Hidrodinâmica do IPT. "Existem diferenças na comparação entre diferentes tecnologias: enquanto o tubo de Pitot fornece valores médios e localizados, o PIV informa as velocidades de todo o campo de escoamento. No entanto, foi importante comparar semelhanças e diferenças para propiciar um domínio maior em hidrodinâmica, garantindo qualidade dos resultados para ensaios com as mais diversas velocidades e rotações nas hélices".

Propulsores

Em paralelo aos investimentos em nova instrumentação, os propulsores ensaiados no túnel de cavitação passaram a ser fabricados no próprio IPT com o auxílio da máquina de prototipagem rápida recentemente adquirida dentro do Projeto Multiusuários (Finep e Petrobras).

Moldes são agora construídos no novo equipamento para a confecção de hélices de metal, um requisito necessário em razão das condições mais rigorosas do túnel de cavitação - isso acelerou o tempo de construção das peças e tornou viável o estudo de uma gama maior de geometrias dos modelos.

Inovação Tecnológica

Depois de 47 anos de atividades, o laboratório foi totalmente reestruturado e será reaberto com uma estrutura remodelada e modernizada.

Teste de cavitação

O túnel consiste em um circuito fechado de água, fabricado em aço, montado de forma a permitir a instalação de um modelo de propulsor em sua seção de teste.

A água em circulação dentro do túnel torna possível medir os parâmetros de operação da hélice (empuxo e torque) não só na chamada condição estática, mas em todas as faixas de operação.

Em determinadas condições de rotação e pressão interna, é possível ocorrer o fenômeno da cavitação, ou seja, a água muda para o estado gasoso, onde a pressão local é mais baixa que a pressão de vaporização da água. Formam-se bolhas que produzem vibrações, diminuem a eficiência do propulsor e podem causar a erosão do material.

Velocimetria

A estrutura principal do túnel de água é a mesma desde 1963, com comprimento de 8 metros e 6 metros de altura.

A lista de equipamentos para os testes, no entanto, inclui agora células de carga, manômetros, uma nova bomba de vácuo para controle das condições internas e, principalmente, o sistema de velocimetria por imagem de partículas (PIV, de particle image velocimetry).

Trata-se de uma técnica que lança mão de emissões de feixes de laser para a medição de campos de velocidade em escoamentos, de forma não-intrusiva.

Para recriar as condições exigidas no túnel para os ensaios, o pesquisador Marco Antonio P. Carmignotto, do Laboratório de Tecnologia Naval do IPT, explica que é necessária a reprodução da chamada "esteira nominal", isto é, o escoamento na área da popa da embarcação onde o propulsor é instalado.

A esteira é caracterizada com o sistema de medição de mapas de velocidades em escoamento, o PIV, e ajustada até que se reproduzam as condições reais de operação.

Novas técnicas

Entre o período de quase um ano entre a reinauguração das novas instalações do CNaval e a execução do primeiro ensaio no túnel de cavitação, os pesquisadores dedicaram-se a testes de caracterização da estrutura e dos equipamentos de medição.

Foram comparadas novas e antigas técnicas em um processo de benchmarking para validação de parâmetros e certificação dos próprios métodos do Instituto, antes da retomada dos serviços no único laboratório da América Latina.

"Pelo fato de o PIV ser uma técnica nova de medição, fizemos estudos de comparação com práticas consolidadas, como o tubo de Pitot", explica Adriano Axel P. Pereira, do Laboratório de Hidrodinâmica do IPT. "Existem diferenças na comparação entre diferentes tecnologias: enquanto o tubo de Pitot fornece valores médios e localizados, o PIV informa as velocidades de todo o campo de escoamento. No entanto, foi importante comparar semelhanças e diferenças para propiciar um domínio maior em hidrodinâmica, garantindo qualidade dos resultados para ensaios com as mais diversas velocidades e rotações nas hélices".

Propulsores

Em paralelo aos investimentos em nova instrumentação, os propulsores ensaiados no túnel de cavitação passaram a ser fabricados no próprio IPT com o auxílio da máquina de prototipagem rápida recentemente adquirida dentro do Projeto Multiusuários (Finep e Petrobras).

Moldes são agora construídos no novo equipamento para a confecção de hélices de metal, um requisito necessário em razão das condições mais rigorosas do túnel de cavitação - isso acelerou o tempo de construção das peças e tornou viável o estudo de uma gama maior de geometrias dos modelos.

Inovação Tecnológica

Cientistas identificaram uma espécie até agora desconhecida de bactéria ajudando a enferrujar cada vez mais o que sobrou do navio Titanic.

Segundo os pesquisadores, a bactéria está contribuindo para a rápida deterioração dos destroços do navio.

A descoberta revela uma potencial nova ameaça microbiana para o casco dos navios e das estruturas metálicas submarinas, como plataformas de petróleo.

Bactéria da ferrugem

Os pesquisadores isolaram o novo microrganismo de um "rustículo" - um aglomerado de ferrugem - retirado do Titanic, que está 3,8 km abaixo da superfície do oceano.

A nova bactéria foi batizada de Halomonas titanicae.

A avaliar a capacidade do microrganismo causar corrosão em metais, os cientistas das universidades de Halifax, no Canadá, e Sevilha, na Espanha, descobriram que ele é capaz de aderir a superfícies de aço, criando saliências de ferrugem.

Eles acreditam que os rustículos, saliências de ferrugem que lembram as estalactites das cavernas, encontradas ao redor de todo o casco do Titanic, sejam formados por um processo bacteriano similar.

Embora os rustículos pareçam ser estruturas sólidas, eles são altamente porosos e contêm uma complexa variedade de bactérias, sugerindo que a H. titanicae pode trabalhar em conjunto com outros organismos para acelerar a corrosão do metal.

Biodegradação de metais

Mas os cientistas veem um lado positivo na ação da bactéria, que pode ajudar na biodegradação de materiais que afundam no oceano.

"Nós acreditamos que a H. titanicae desempenha um papel na reciclagem de estruturas de ferro em determinadas profundidades. Isto pode ser útil no descarte de navios antigos e plataformas petrolíferas que tenham sido limpos de toxinas e produtos à base de óleo e, em seguida, enviados para o fundo do oceano," afirmaram eles.

Contudo, eles alertam que não é possível determinar se a bactéria chegou ao Titanic antes ou depois dele afundar. E, como não era conhecida, ninguém sabe ao certo a ação da bactéria sobre outras estruturas metálicas.

"Encontrar respostas para essas perguntas não apenas nos dará uma melhor compreensão dos nossos oceanos, mas também pode nos ajudar a projetar revestimentos que possam evitar deterioração semelhante em outras estruturas metálicas," concluem eles em seu artigo.

Bibliografia:

Halomonas titanicae sp. nov., a halophilic bacterium isolated from the RMS Titanic
Cristina Sánchez-Porro, Bhavleen Kaur, Henrietta Mann, Antonio Ventosa
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
Vol.: Early View
DOI: 10.1099/ijs.0.020628-0

Inovação Tecnológica

Cientistas identificaram uma espécie até agora desconhecida de bactéria ajudando a enferrujar cada vez mais o que sobrou do navio Titanic.

Segundo os pesquisadores, a bactéria está contribuindo para a rápida deterioração dos destroços do navio.

A descoberta revela uma potencial nova ameaça microbiana para o casco dos navios e das estruturas metálicas submarinas, como plataformas de petróleo.

Bactéria da ferrugem

Os pesquisadores isolaram o novo microrganismo de um "rustículo" - um aglomerado de ferrugem - retirado do Titanic, que está 3,8 km abaixo da superfície do oceano.

A nova bactéria foi batizada de Halomonas titanicae.

A avaliar a capacidade do microrganismo causar corrosão em metais, os cientistas das universidades de Halifax, no Canadá, e Sevilha, na Espanha, descobriram que ele é capaz de aderir a superfícies de aço, criando saliências de ferrugem.

Eles acreditam que os rustículos, saliências de ferrugem que lembram as estalactites das cavernas, encontradas ao redor de todo o casco do Titanic, sejam formados por um processo bacteriano similar.

Embora os rustículos pareçam ser estruturas sólidas, eles são altamente porosos e contêm uma complexa variedade de bactérias, sugerindo que a H. titanicae pode trabalhar em conjunto com outros organismos para acelerar a corrosão do metal.

Biodegradação de metais

Mas os cientistas veem um lado positivo na ação da bactéria, que pode ajudar na biodegradação de materiais que afundam no oceano.

"Nós acreditamos que a H. titanicae desempenha um papel na reciclagem de estruturas de ferro em determinadas profundidades. Isto pode ser útil no descarte de navios antigos e plataformas petrolíferas que tenham sido limpos de toxinas e produtos à base de óleo e, em seguida, enviados para o fundo do oceano," afirmaram eles.

Contudo, eles alertam que não é possível determinar se a bactéria chegou ao Titanic antes ou depois dele afundar. E, como não era conhecida, ninguém sabe ao certo a ação da bactéria sobre outras estruturas metálicas.

"Encontrar respostas para essas perguntas não apenas nos dará uma melhor compreensão dos nossos oceanos, mas também pode nos ajudar a projetar revestimentos que possam evitar deterioração semelhante em outras estruturas metálicas," concluem eles em seu artigo.

Bibliografia:

Halomonas titanicae sp. nov., a halophilic bacterium isolated from the RMS Titanic
Cristina Sánchez-Porro, Bhavleen Kaur, Henrietta Mann, Antonio Ventosa
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
Vol.: Early View
DOI: 10.1099/ijs.0.020628-0

Inovação Tecnológica

Cientistas identificaram uma espécie até agora desconhecida de bactéria ajudando a enferrujar cada vez mais o que sobrou do navio Titanic.

Segundo os pesquisadores, a bactéria está contribuindo para a rápida deterioração dos destroços do navio.

A descoberta revela uma potencial nova ameaça microbiana para o casco dos navios e das estruturas metálicas submarinas, como plataformas de petróleo.

Bactéria da ferrugem

Os pesquisadores isolaram o novo microrganismo de um "rustículo" - um aglomerado de ferrugem - retirado do Titanic, que está 3,8 km abaixo da superfície do oceano.

A nova bactéria foi batizada de Halomonas titanicae.

A avaliar a capacidade do microrganismo causar corrosão em metais, os cientistas das universidades de Halifax, no Canadá, e Sevilha, na Espanha, descobriram que ele é capaz de aderir a superfícies de aço, criando saliências de ferrugem.

Eles acreditam que os rustículos, saliências de ferrugem que lembram as estalactites das cavernas, encontradas ao redor de todo o casco do Titanic, sejam formados por um processo bacteriano similar.

Embora os rustículos pareçam ser estruturas sólidas, eles são altamente porosos e contêm uma complexa variedade de bactérias, sugerindo que a H. titanicae pode trabalhar em conjunto com outros organismos para acelerar a corrosão do metal.

Biodegradação de metais

Mas os cientistas veem um lado positivo na ação da bactéria, que pode ajudar na biodegradação de materiais que afundam no oceano.

"Nós acreditamos que a H. titanicae desempenha um papel na reciclagem de estruturas de ferro em determinadas profundidades. Isto pode ser útil no descarte de navios antigos e plataformas petrolíferas que tenham sido limpos de toxinas e produtos à base de óleo e, em seguida, enviados para o fundo do oceano," afirmaram eles.

Contudo, eles alertam que não é possível determinar se a bactéria chegou ao Titanic antes ou depois dele afundar. E, como não era conhecida, ninguém sabe ao certo a ação da bactéria sobre outras estruturas metálicas.

"Encontrar respostas para essas perguntas não apenas nos dará uma melhor compreensão dos nossos oceanos, mas também pode nos ajudar a projetar revestimentos que possam evitar deterioração semelhante em outras estruturas metálicas," concluem eles em seu artigo.

Bibliografia:

Halomonas titanicae sp. nov., a halophilic bacterium isolated from the RMS Titanic
Cristina Sánchez-Porro, Bhavleen Kaur, Henrietta Mann, Antonio Ventosa
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
Vol.: Early View
DOI: 10.1099/ijs.0.020628-0

Inovação Tecnológica

Cientistas identificaram uma espécie até agora desconhecida de bactéria ajudando a enferrujar cada vez mais o que sobrou do navio Titanic.

Segundo os pesquisadores, a bactéria está contribuindo para a rápida deterioração dos destroços do navio.

A descoberta revela uma potencial nova ameaça microbiana para o casco dos navios e das estruturas metálicas submarinas, como plataformas de petróleo.

Bactéria da ferrugem

Os pesquisadores isolaram o novo microrganismo de um "rustículo" - um aglomerado de ferrugem - retirado do Titanic, que está 3,8 km abaixo da superfície do oceano.

A nova bactéria foi batizada de Halomonas titanicae.

A avaliar a capacidade do microrganismo causar corrosão em metais, os cientistas das universidades de Halifax, no Canadá, e Sevilha, na Espanha, descobriram que ele é capaz de aderir a superfícies de aço, criando saliências de ferrugem.

Eles acreditam que os rustículos, saliências de ferrugem que lembram as estalactites das cavernas, encontradas ao redor de todo o casco do Titanic, sejam formados por um processo bacteriano similar.

Embora os rustículos pareçam ser estruturas sólidas, eles são altamente porosos e contêm uma complexa variedade de bactérias, sugerindo que a H. titanicae pode trabalhar em conjunto com outros organismos para acelerar a corrosão do metal.

Biodegradação de metais

Mas os cientistas veem um lado positivo na ação da bactéria, que pode ajudar na biodegradação de materiais que afundam no oceano.

"Nós acreditamos que a H. titanicae desempenha um papel na reciclagem de estruturas de ferro em determinadas profundidades. Isto pode ser útil no descarte de navios antigos e plataformas petrolíferas que tenham sido limpos de toxinas e produtos à base de óleo e, em seguida, enviados para o fundo do oceano," afirmaram eles.

Contudo, eles alertam que não é possível determinar se a bactéria chegou ao Titanic antes ou depois dele afundar. E, como não era conhecida, ninguém sabe ao certo a ação da bactéria sobre outras estruturas metálicas.

"Encontrar respostas para essas perguntas não apenas nos dará uma melhor compreensão dos nossos oceanos, mas também pode nos ajudar a projetar revestimentos que possam evitar deterioração semelhante em outras estruturas metálicas," concluem eles em seu artigo.

Bibliografia:

Halomonas titanicae sp. nov., a halophilic bacterium isolated from the RMS Titanic
Cristina Sánchez-Porro, Bhavleen Kaur, Henrietta Mann, Antonio Ventosa
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
Vol.: Early View
DOI: 10.1099/ijs.0.020628-0

Inovação Tecnológica

Até o ano de 2010, todos os objetos construídos pelo homem moviam-se seguindo as leis da mecânica clássica.

No início deste ano, porém, um grupo de cientistas criou a primeira máquina quântica, um dispositivo visível a olho nu que se move de uma forma que só pode ser descrita pela mecânica quântica, segundo as leis que regem o comportamento das coisas muito pequenas, como moléculas, átomos e partículas subatômicas.

O Site Inovação Tecnológica anunciou o feito, na reportagem Mecânica quântica aplica-se ao movimento de objetos macroscópicos, destacando então que se tratava de um experimento histórico.

Agora, a revista Science decidiu eleger a criação dessa primeira máquina quântica como sendo o avanço científico mais significativo do ano de 2010 - a propósito, o artigo que descreveu a descoberta foi publicado na revista Nature.

Máquina quântica

A máquina quântica tem uma aparência muito simples: uma pequena haste metálica, semelhante à extremidade de um estilete, fixada de modo a vibrar no interior de um sulco escavado em um material semicondutor - tecnicamente trata-se de um ressonador mecânico.

Com a máquina quântica pronta, os cientistas resfriaram-na até que ela atingisse seu estado fundamental de energia, que é o estado de menor energia permitida pelas leis da mecânica quântica - de resto um objetivo longamente perseguido pelos físicos.

Em seguida, os cientistas injetaram na máquina quântica um único quantum de energia, um fónon, a menor unidade física de vibração mecânica, provocando-lhe o menor grau de excitação possível.

Então verificaram aquilo que era previsto pela mecânica quântica: a máquina quântica, visível a olho nu, vibrava muito e vibrava pouco ao mesmo tempo, um fenômeno absolutamente bizarro, que só pode ser explicado pela mecânica quântica (veja o artigo indicado acima para mais detalhes).

Sentido da realidade

A máquina quântica prova que os princípios da mecânica quântica podem ser aplicados ao movimento de objetos macroscópicos, assim como às partículas atômicas e subatômicas. Ela fornece o primeiro passo fundamental rumo à obtenção de um controle completo sobre as vibrações de um objeto no nível quântico.

Tal controle sobre o movimento de um dispositivo deverá permitir aos cientistas manipularem esses movimentos minúsculos, de forma parecida com o que eles fazem hoje ao manipular as correntes elétricas e as partículas de luz.

Por sua vez, essa capacidade poderá permitir a criação de novos dispositivos para controlar os estados quânticos da luz, detectores de força ultrassensíveis e, em última instância, abrirá o caminho para que se discuta os limites da mecânica quântica e até mesmo o nosso próprio sentido do que é a realidade.

Por exemplo, a mecânica quântica permite que uma partícula esteja em dois lugares ao mesmo tempo. Um experimento assim poderia nos dizer porque algo grande como um ser humano não pode conseguir o mesmo feito - ou poderia?

Bibliografia:

Quantum ground state and single-phonon control of a mechanical resonator
A. D. O’Connell, M. Hofheinz, M. Ansmann, Radoslaw C. Bialczak, M. Lenander, Erik Lucero, M. Neeley, D. Sank, H. Wang, M. Weides, J. Wenner, John M. Martinis, A. N. Cleland
Nature
April 2010
Vol.: 464, 697-703
DOI: 10.1038/nature08967

Inovação Tecnológica

Até o ano de 2010, todos os objetos construídos pelo homem moviam-se seguindo as leis da mecânica clássica.

No início deste ano, porém, um grupo de cientistas criou a primeira máquina quântica, um dispositivo visível a olho nu que se move de uma forma que só pode ser descrita pela mecânica quântica, segundo as leis que regem o comportamento das coisas muito pequenas, como moléculas, átomos e partículas subatômicas.

O Site Inovação Tecnológica anunciou o feito, na reportagem Mecânica quântica aplica-se ao movimento de objetos macroscópicos, destacando então que se tratava de um experimento histórico.

Agora, a revista Science decidiu eleger a criação dessa primeira máquina quântica como sendo o avanço científico mais significativo do ano de 2010 - a propósito, o artigo que descreveu a descoberta foi publicado na revista Nature.

Máquina quântica

A máquina quântica tem uma aparência muito simples: uma pequena haste metálica, semelhante à extremidade de um estilete, fixada de modo a vibrar no interior de um sulco escavado em um material semicondutor - tecnicamente trata-se de um ressonador mecânico.

Com a máquina quântica pronta, os cientistas resfriaram-na até que ela atingisse seu estado fundamental de energia, que é o estado de menor energia permitida pelas leis da mecânica quântica - de resto um objetivo longamente perseguido pelos físicos.

Em seguida, os cientistas injetaram na máquina quântica um único quantum de energia, um fónon, a menor unidade física de vibração mecânica, provocando-lhe o menor grau de excitação possível.

Então verificaram aquilo que era previsto pela mecânica quântica: a máquina quântica, visível a olho nu, vibrava muito e vibrava pouco ao mesmo tempo, um fenômeno absolutamente bizarro, que só pode ser explicado pela mecânica quântica (veja o artigo indicado acima para mais detalhes).

Sentido da realidade

A máquina quântica prova que os princípios da mecânica quântica podem ser aplicados ao movimento de objetos macroscópicos, assim como às partículas atômicas e subatômicas. Ela fornece o primeiro passo fundamental rumo à obtenção de um controle completo sobre as vibrações de um objeto no nível quântico.

Tal controle sobre o movimento de um dispositivo deverá permitir aos cientistas manipularem esses movimentos minúsculos, de forma parecida com o que eles fazem hoje ao manipular as correntes elétricas e as partículas de luz.

Por sua vez, essa capacidade poderá permitir a criação de novos dispositivos para controlar os estados quânticos da luz, detectores de força ultrassensíveis e, em última instância, abrirá o caminho para que se discuta os limites da mecânica quântica e até mesmo o nosso próprio sentido do que é a realidade.

Por exemplo, a mecânica quântica permite que uma partícula esteja em dois lugares ao mesmo tempo. Um experimento assim poderia nos dizer porque algo grande como um ser humano não pode conseguir o mesmo feito - ou poderia?

Bibliografia:

Quantum ground state and single-phonon control of a mechanical resonator
A. D. O’Connell, M. Hofheinz, M. Ansmann, Radoslaw C. Bialczak, M. Lenander, Erik Lucero, M. Neeley, D. Sank, H. Wang, M. Weides, J. Wenner, John M. Martinis, A. N. Cleland
Nature
April 2010
Vol.: 464, 697-703
DOI: 10.1038/nature08967

Inovação Tecnológica

Até o ano de 2010, todos os objetos construídos pelo homem moviam-se seguindo as leis da mecânica clássica.

No início deste ano, porém, um grupo de cientistas criou a primeira máquina quântica, um dispositivo visível a olho nu que se move de uma forma que só pode ser descrita pela mecânica quântica, segundo as leis que regem o comportamento das coisas muito pequenas, como moléculas, átomos e partículas subatômicas.

O Site Inovação Tecnológica anunciou o feito, na reportagem Mecânica quântica aplica-se ao movimento de objetos macroscópicos, destacando então que se tratava de um experimento histórico.

Agora, a revista Science decidiu eleger a criação dessa primeira máquina quântica como sendo o avanço científico mais significativo do ano de 2010 - a propósito, o artigo que descreveu a descoberta foi publicado na revista Nature.

Máquina quântica

A máquina quântica tem uma aparência muito simples: uma pequena haste metálica, semelhante à extremidade de um estilete, fixada de modo a vibrar no interior de um sulco escavado em um material semicondutor - tecnicamente trata-se de um ressonador mecânico.

Com a máquina quântica pronta, os cientistas resfriaram-na até que ela atingisse seu estado fundamental de energia, que é o estado de menor energia permitida pelas leis da mecânica quântica - de resto um objetivo longamente perseguido pelos físicos.

Em seguida, os cientistas injetaram na máquina quântica um único quantum de energia, um fónon, a menor unidade física de vibração mecânica, provocando-lhe o menor grau de excitação possível.

Então verificaram aquilo que era previsto pela mecânica quântica: a máquina quântica, visível a olho nu, vibrava muito e vibrava pouco ao mesmo tempo, um fenômeno absolutamente bizarro, que só pode ser explicado pela mecânica quântica (veja o artigo indicado acima para mais detalhes).

Sentido da realidade

A máquina quântica prova que os princípios da mecânica quântica podem ser aplicados ao movimento de objetos macroscópicos, assim como às partículas atômicas e subatômicas. Ela fornece o primeiro passo fundamental rumo à obtenção de um controle completo sobre as vibrações de um objeto no nível quântico.

Tal controle sobre o movimento de um dispositivo deverá permitir aos cientistas manipularem esses movimentos minúsculos, de forma parecida com o que eles fazem hoje ao manipular as correntes elétricas e as partículas de luz.

Por sua vez, essa capacidade poderá permitir a criação de novos dispositivos para controlar os estados quânticos da luz, detectores de força ultrassensíveis e, em última instância, abrirá o caminho para que se discuta os limites da mecânica quântica e até mesmo o nosso próprio sentido do que é a realidade.

Por exemplo, a mecânica quântica permite que uma partícula esteja em dois lugares ao mesmo tempo. Um experimento assim poderia nos dizer porque algo grande como um ser humano não pode conseguir o mesmo feito - ou poderia?

Bibliografia:

Quantum ground state and single-phonon control of a mechanical resonator
A. D. O’Connell, M. Hofheinz, M. Ansmann, Radoslaw C. Bialczak, M. Lenander, Erik Lucero, M. Neeley, D. Sank, H. Wang, M. Weides, J. Wenner, John M. Martinis, A. N. Cleland
Nature
April 2010
Vol.: 464, 697-703
DOI: 10.1038/nature08967

Inovação Tecnológica

Até o ano de 2010, todos os objetos construídos pelo homem moviam-se seguindo as leis da mecânica clássica.

No início deste ano, porém, um grupo de cientistas criou a primeira máquina quântica, um dispositivo visível a olho nu que se move de uma forma que só pode ser descrita pela mecânica quântica, segundo as leis que regem o comportamento das coisas muito pequenas, como moléculas, átomos e partículas subatômicas.

O Site Inovação Tecnológica anunciou o feito, na reportagem Mecânica quântica aplica-se ao movimento de objetos macroscópicos, destacando então que se tratava de um experimento histórico.

Agora, a revista Science decidiu eleger a criação dessa primeira máquina quântica como sendo o avanço científico mais significativo do ano de 2010 - a propósito, o artigo que descreveu a descoberta foi publicado na revista Nature.

Máquina quântica

A máquina quântica tem uma aparência muito simples: uma pequena haste metálica, semelhante à extremidade de um estilete, fixada de modo a vibrar no interior de um sulco escavado em um material semicondutor - tecnicamente trata-se de um ressonador mecânico.

Com a máquina quântica pronta, os cientistas resfriaram-na até que ela atingisse seu estado fundamental de energia, que é o estado de menor energia permitida pelas leis da mecânica quântica - de resto um objetivo longamente perseguido pelos físicos.

Em seguida, os cientistas injetaram na máquina quântica um único quantum de energia, um fónon, a menor unidade física de vibração mecânica, provocando-lhe o menor grau de excitação possível.

Então verificaram aquilo que era previsto pela mecânica quântica: a máquina quântica, visível a olho nu, vibrava muito e vibrava pouco ao mesmo tempo, um fenômeno absolutamente bizarro, que só pode ser explicado pela mecânica quântica (veja o artigo indicado acima para mais detalhes).

Sentido da realidade

A máquina quântica prova que os princípios da mecânica quântica podem ser aplicados ao movimento de objetos macroscópicos, assim como às partículas atômicas e subatômicas. Ela fornece o primeiro passo fundamental rumo à obtenção de um controle completo sobre as vibrações de um objeto no nível quântico.

Tal controle sobre o movimento de um dispositivo deverá permitir aos cientistas manipularem esses movimentos minúsculos, de forma parecida com o que eles fazem hoje ao manipular as correntes elétricas e as partículas de luz.

Por sua vez, essa capacidade poderá permitir a criação de novos dispositivos para controlar os estados quânticos da luz, detectores de força ultrassensíveis e, em última instância, abrirá o caminho para que se discuta os limites da mecânica quântica e até mesmo o nosso próprio sentido do que é a realidade.

Por exemplo, a mecânica quântica permite que uma partícula esteja em dois lugares ao mesmo tempo. Um experimento assim poderia nos dizer porque algo grande como um ser humano não pode conseguir o mesmo feito - ou poderia?

Bibliografia:

Quantum ground state and single-phonon control of a mechanical resonator
A. D. O’Connell, M. Hofheinz, M. Ansmann, Radoslaw C. Bialczak, M. Lenander, Erik Lucero, M. Neeley, D. Sank, H. Wang, M. Weides, J. Wenner, John M. Martinis, A. N. Cleland
Nature
April 2010
Vol.: 464, 697-703
DOI: 10.1038/nature08967

Inovação Tecnológica

Pela primeira vez na história, os pesos atômicos de alguns elementos da Tabela Periódica serão alterados.

A nova Tabela Periódica, descrita em um relatório científico que acaba de ser divulgado, irá expressar os pesos atômicos de 10 elementos de uma forma diferente, para refletir com mais precisão como esses elementos são encontrados na natureza.

Os elementos que terão seus pesos atômicos alterados são: hidrogênio, lítio, boro, carbono, nitrogênio, oxigênio, silício, cloro, enxofre e tálio.

"Por mais de 150 anos os estudantes aprenderam a usar os pesos atômicos padrão - um valor único - encontrados na orelha dos livros didáticos de química e na Tabela Periódica dos elementos," comenta o Dr. Michael Wieser, da Universidade de Calgary, no Canadá e membro da IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada).

Contudo, explica ele, conforme a tecnologia foi evoluindo, os cientistas descobriram que aqueles números tão bem decorados não são tão estáticos quanto se acreditava anteriormente.

Ciência, indústria e esportes

As modernas técnicas analíticas conseguem medir o peso atômico de vários elementos com altíssima precisão.

E essas pequenas variações no peso atômico de um elemento são importantes não apenas nas pesquisas científicas, mas também em outras atividades práticas.

Por exemplo, medições precisas da abundância dos isótopos de carbono podem ser usadas para determinar a pureza e a origem de alimentos como a baunilha ou o mel.

Medições dos isótopos de nitrogênio, cloro e outros são utilizadas para a detecção de poluentes em rios e águas subterrâneas.

Nas investigações de doping nos esportes, a testosterona, que melhora o desempenho dos atletas, pode ser identificada no corpo humano porque o peso atômico do carbono na testosterona humana natural é maior do que na testosterona farmacêutica.

Pesos atômicos como intervalos

Os pesos atômicos destes 10 elementos agora serão expressos em intervalos, com limites superiores e inferiores.

Por exemplo, o enxofre é conhecido por ter um peso atômico de 32,065. No entanto, o seu peso atômico real pode estar em qualquer lugar no intervalo entre 32,059 e 32,076, dependendo de onde o elemento é encontrado.

"Em outras palavras, o peso atômico pode ser utilizado para identificar a origem e a história de um determinado elemento na natureza," afirma Wieser.

Elementos com apenas um isótopo estável não apresentam variações em seu peso atômico. Por exemplo, o peso atômico padrão do flúor, alumínio, sódio e ouro são constantes, e seus valores são conhecidos com uma precisão acima de seis casas decimais.

E agora, professor?

"Embora esta mudança ofereça benefícios significativos na compreensão da química, pode-se imaginar o desafio para os professores e estudantes, que terão que escolher um único valor de um intervalo ao fazer cálculos de química," diz a Dra Fabienne Meyers, diretor adjunto do IUPAC.

"Nós esperamos que os químicos e os educadores tomem este desafio como uma oportunidade única para incentivar o interesse dos jovens em química e gerar entusiasmo para o futuro criativo da química," afirma Meyers.

O trabalho que embasou a primeira correção já feita na Tabela Periódica durou de 1985 a 2010. A mudança vai coincidir com o Ano Internacional da Química, que será celebrado em 2011.

Considerada um dos maiores feitos científicos de todos os tempos, a tradicional Tabela Periódica tem sofrido "ataques" de várias frentes de pesquisa, conforme o conhecimento científico avança.

Inovação Tecnológica

Pela primeira vez na história, os pesos atômicos de alguns elementos da Tabela Periódica serão alterados.

A nova Tabela Periódica, descrita em um relatório científico que acaba de ser divulgado, irá expressar os pesos atômicos de 10 elementos de uma forma diferente, para refletir com mais precisão como esses elementos são encontrados na natureza.

Os elementos que terão seus pesos atômicos alterados são: hidrogênio, lítio, boro, carbono, nitrogênio, oxigênio, silício, cloro, enxofre e tálio.

"Por mais de 150 anos os estudantes aprenderam a usar os pesos atômicos padrão - um valor único - encontrados na orelha dos livros didáticos de química e na Tabela Periódica dos elementos," comenta o Dr. Michael Wieser, da Universidade de Calgary, no Canadá e membro da IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada).

Contudo, explica ele, conforme a tecnologia foi evoluindo, os cientistas descobriram que aqueles números tão bem decorados não são tão estáticos quanto se acreditava anteriormente.

Ciência, indústria e esportes

As modernas técnicas analíticas conseguem medir o peso atômico de vários elementos com altíssima precisão.

E essas pequenas variações no peso atômico de um elemento são importantes não apenas nas pesquisas científicas, mas também em outras atividades práticas.

Por exemplo, medições precisas da abundância dos isótopos de carbono podem ser usadas para determinar a pureza e a origem de alimentos como a baunilha ou o mel.

Medições dos isótopos de nitrogênio, cloro e outros são utilizadas para a detecção de poluentes em rios e águas subterrâneas.

Nas investigações de doping nos esportes, a testosterona, que melhora o desempenho dos atletas, pode ser identificada no corpo humano porque o peso atômico do carbono na testosterona humana natural é maior do que na testosterona farmacêutica.

Pesos atômicos como intervalos

Os pesos atômicos destes 10 elementos agora serão expressos em intervalos, com limites superiores e inferiores.

Por exemplo, o enxofre é conhecido por ter um peso atômico de 32,065. No entanto, o seu peso atômico real pode estar em qualquer lugar no intervalo entre 32,059 e 32,076, dependendo de onde o elemento é encontrado.

"Em outras palavras, o peso atômico pode ser utilizado para identificar a origem e a história de um determinado elemento na natureza," afirma Wieser.

Elementos com apenas um isótopo estável não apresentam variações em seu peso atômico. Por exemplo, o peso atômico padrão do flúor, alumínio, sódio e ouro são constantes, e seus valores são conhecidos com uma precisão acima de seis casas decimais.

E agora, professor?

"Embora esta mudança ofereça benefícios significativos na compreensão da química, pode-se imaginar o desafio para os professores e estudantes, que terão que escolher um único valor de um intervalo ao fazer cálculos de química," diz a Dra Fabienne Meyers, diretor adjunto do IUPAC.

"Nós esperamos que os químicos e os educadores tomem este desafio como uma oportunidade única para incentivar o interesse dos jovens em química e gerar entusiasmo para o futuro criativo da química," afirma Meyers.

O trabalho que embasou a primeira correção já feita na Tabela Periódica durou de 1985 a 2010. A mudança vai coincidir com o Ano Internacional da Química, que será celebrado em 2011.

Considerada um dos maiores feitos científicos de todos os tempos, a tradicional Tabela Periódica tem sofrido "ataques" de várias frentes de pesquisa, conforme o conhecimento científico avança.