Novo material não apenas repele líquidos, mas seca ao apertar de um botão

Esculpindo uma superfície composta de nanoestruturas densamente agrupadas, que lembram minúsculos pregos, engenheiros da Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos, e seus colegas dos Laboratórios Bell, criaram um material que consegue repelir virtualmente qualquer tipo de líquido.

Superfície auto-secante

Adicione um pulso de eletricidade e o líquido, acumulado em gotas sobre a superfície repelente, escorrega por entre as cabeças dos nanopregos e é expelido entre suas hastes, secando completamente a superfície.

O novo material poderá vir a ser utilizado em aplicações biomédicas, como na technologia dos "lab-on-a-chip", na fabricação de superfícies autolimpantes, e poderá ajudar a aumentar a vida útil de baterias, desligando-as quando elas não estiverem em uso.

Em cima: gotas de líquido sobre a superfície de nanopregos. Embaixo: detalhes da floresta de nanopregos.

Floresta de nanopregos

Os engenheiros mecânicos Tom Krupenkin e J. Ashley Taylor e sua equipe esculpiram uma pastilha de silício para criar uma floresta de hastes condutoras de silício e cabeças não-condutoras de óxido de silício. Mas, de forma intrigante, a capacidade da superfície da nanoestrutura para repelir água, óleo e solventes, se encontra na geometria dos nanopregos.

"Acontece que o que é importante não é a química da superfície, mas a topografia da superfície," explica Krupenkin, acentuando que é a protuberância da cabeça dos pregos que dá a essa nova superfície a sua personalidade dupla.

Uma superfície de postes, destaca ele, cria uma plataforma tão irregular em nanoescala que "o líquido apenas toca a superfície na extremidade final dos postes. É quase como se sentar sobre uma camada de ar."

Superpapel é flexível e tão difícil de rasgar quanto o ferro

Tão flexível quanto o papel, tão leve quanto o papel. Mas tão difícil de rasgar quanto uma folha de ferro fundido. Assim é o nanopapel de celulose, criado por uma equipe de pesquisadores do Japão e da Suécia.

Nanopartículas de celulose

Construído de partículas submicroscópicas de celulose, o superpapel poderá ter grande utilidade como elemento estrutural na construção civil. Não existe nenhum material hoje que seja comparável a ele em termos de flexibilidade, leveza e resistência.

O pesquisador Lars A. Berglund, que faz parte da equipe que desenvolveu o nanopapel, afirma que o novo material também poderá entrar como elemento para a fabricação de compósitos para utilização em virtualmente qualquer aplicação.

Compósitos de celulose

Embora os compósitos à base de celulose, que já existem, sejam geralmente muito resistentes à tração, eles não são flexíveis, quebrando-se facilmente quando se tenta dobrá-los.

Para fabricar o nanopapel, os cientistas deixaram a celulose de madeira em solução em um banho químico, cuja composição determina a resistência do nanopapel, que poderá ser ajustada de acordo com a aplicação.

Os testes mostraram que o nanopapel atinge uma resistência à tração de 214 MPa, bem acima dos 130 MPa do ferro fundido. O papel de alta resistência mais forte conhecido até hoje havia atingido 103 MPa.

Cientistas criam um superátomo magnético

Um grupo internacional de pesquisadores descobriu um aglomerado estável de átomos capaz de representar diferentes elementos da tabela periódica.

Chamado de "superátomo magnético", a novidade, segundo os cientistas, poderá ser usada na criação de componentes eletrônicos moleculares para equipar a próxima geração de computadores, que seriam muito mais rápidos e com maior capacidade de armazenamento.

Magnetismo do manganês

O aglomerado, composto por um átomo de vanádio e oito de césio (VCs8), atua como um pequeno ímã capaz de simular um único átomo de manganês em força magnética, ao mesmo tempo permitindo que elétrons com orientação de spin específica sejam atraídos pela camada de átomos de césio.

Já o aglomerado MnAu24(SH)18, também criado pelos pesquisadores, é um superátomo recoberto por uma camada externa de átomos de enxofre e hidrogênio, que os protege de "ataques" químicos externos. Essa proteção torna-os valiosos para pesquisas em aplicações biomédicas.

O estudo, conduzido por Shiv Khanna, da Virginia Commonwealth University nos Estados Unidos, e colegas de outras instituições do país e da Índia, foi publicado no site da revista Nature Chemistry.

Estabilidade atômica

Por meio de uma série elaborada de estudos teóricos, o grupo examinou as propriedades eletrônicas e magnéticas de aglomerados contendo um átomo de vanádio envolto por múltiplos átomos de césio.

Os cientistas observaram que quando o aglomerado tinha oito átomos de césio ele adquiria uma estabilidade extra, devido a um estado eletrônico preenchido. Um átomo está em configuração estável quando sua camada mais exterior é dita preenchida. Consequentemente, quando um átomo se combina com outros, ele tende a perder ou ganhar elétrons de valência, de modo a adquirir uma configuração estável.

Momento magnético

Segundo Khanna, o novo aglomerado tem um momento magnético (medida da intensidade da fonte magnética) de 5 magnetons de Bohr, que é mais do que o dobro do valor para um átomo de ferro em um ímã sólido do mesmo elemento.

Como o átomo de manganês tem um momento magnético semelhante e uma camada eletrônica fechada, os cientistas estimam que o novo aglomerado possa ser usado para simular um átomo de manganês.

"O césio é um bom condutor de eletricidade e o superátomo combina a vantagem da característica magnética com a facilidade de condução pela camada mais externa. Uma combinação como essa poderá levar a desenvolvimentos importantes na área de eletrônica molecular", disse Khanna.

Raios laser quebram molécula de água e produzem hidrogênio

Um grupo de pesquisadores italianos acaba de demonstrar o uso de lasers para produzir hidrogênio a partir de água sob alta pressão. Segundo os autores, o processo tem potencial para a produção de hidrogênio que pode ser usado como combustível.

O estudo será publicado esta semana no site e em breve na edição impressa da revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Espectroscopia

Roberto Bini e seus colegas do Laboratório Europeu de Espectroscopia Não-linear, em Florença, estudaram misturas gasosas e usaram espectroscopia para identificar as moléculas resultantes do uso do laser. A espectroscopia é um método para análisar substâncias a partir da interpretação de seus espectros de emissão ou absorção de radiações eletromagnéticas.

Sozinhos, tanto o monóxido de carbono como o nitrogênio são virtualmente inertes. Mas a adição de água, seguida por irradiação sob pressão de 1.000 atmosferas, resulta na produção de hidrogênio gasoso e de outras moléculas.

Quebrando moléculas de água com laser

De acordo com os autores do estudo, os lasers quebraram a água em hidrogênio e radicais hidroxila (presentes nas bases ou hidróxidos) e esses radicais livres catalisaram outras reações.

"Radicais hidroxila, produzidos pela fotodissociação de moléculas de água por radiação próximo à ultravioleta, em temperatura ambiente e pressões de alguns décimos de 1 gigapascal, podem ser usados com sucesso para promover reações químicas em misturas de água com monóxido de carbono ou hidrogênio", descreveram.

A água, por si só, também não se dissocia em hidrogênio e oxigênio, provavelmente porque os radicais se recombinam muito rapidamente. Com a fotoativação das reações por meio dos lasers, as condições de pressão exigidas não são mais tão altas a ponto de serem inviáveis.

Cientistas italianos usaram lasers para obter hidrogênio a partir de água sob alta pressão, um método que pode ajudar na produção do combustível limpo.

Hidrogênio como combustível

"A detecção de hidrogênio molecular entre os produtos da reação é de particular relevância. Além das implicações em química fundamental, as condições de leve pressão e irradiação, a eficiência do processo e a natureza dos reagentes e das moléculas produzidas sugerem aplicações em síntese", apontaram.

Os autores destacam que a irradiação pressurizada em reatores de grande volume poderá ser usada para processos químicos sustentáveis, entre os quais a geração de hidrogênio para uso como combustível.

Primeiras Estrelas podem ter nascidos "gêmeas"

Um estudo realizado nos Estados Unidos e publicado na quinta-feira na revista científica Science Express indica que muitas das primeiras estrelas do universo se formaram como gêmeas. A observação foi possível graças a uma simulação por computador do que seria o universo em suas origens, e permitiu que astrofísicos da Universidade de Michigan e da Universidade de Stanford conseguissem uma compreensão mais detalhada do fenômeno da formação das estrelas.

"Acreditava-se que essas primeiras estrelas se formaram como astros únicos, mas agora vemos que muitas tinham 'irmãs'", disse Matthew Turk, do Laboratório Nacional de Aceleração de Stanford, que presta serviços aos de Departamento de Energia americano, e um dos autores do estudo.

"Essas estrelas foram as sementes da geração seguinte de estrelas, então ao entendê-las melhor, podemos compreender como outras estrelas e galáxias se formaram."

Universo virtual
Na simulação computadorizada, os pesquisadores criaram um universo virtual, no qual pulverizaram gás primordial e matéria negra, substâncias presentes logo após o chamado Big Bang, com um fundo de radiação cósmica cujas variações refletem a origem de todas os corpos celestes.

Conforme o universo simulado se desenvolvia, ondas de gás e matéria negra giravam através do cenário quente e denso.

À medida em que o universo ia então se resfriando, os cientistas observaram que a gravidade começava a unir blocos de material. Em áreas ricas em matéria negra, foram registradas as formações de estrelas.

Em uma das cinco simulações realizadas, uma única nuvem de poeira e matéria negra se transformou em estrelas gêmeas: uma com massa dez vezes maior do que o nosso Sol e outra 6,3 vezes maior.

Ambos os astros ainda estavam crescendo ao final da simulação, e estariam aumentando ainda se a experiência tivesse continuado.

"Esta descoberta abre um novo domínio de possibilidades de pesquisa. Essas estrelas podem ter evoluído para formar dois buracos negros, que por sua vez poderiam ter criado ondas gravitacionais", explicou Tom Abel, também do Laboratório de Aceleração.

Segundo os cientistas, a compreensão da formação e da evolução dos corpos celestes podem explicar como se formaram átomos presentes na Terra e até no corpo humano.

Satélite Europeu atinge menor temperatura conhecida do espaço

Quase todos já ouviram falar no termo zero absoluto, uma temperatura tão fria em que o movimento das moléculas cessa e toda a energia de um corpo desaparece. Essa temperatura é apenas hipotética e em todo o Universo não existe nenhum corpo que apresente essa característica, mas alguns objetos chegam muito próximo dela. É o caso do observatório espacial Planck.

Na última noite, cientistas da agência espacial europeia anunciaram que o Instrumento de Alta-Frequência, HFI, atingiu a temperatura operacional de -273.05º Celsius, tornando o instrumento o mais frio objeto conhecido no espaço, apenas 1 décimo de grau acima do Zero Absoluto de -273.15º Celsius.

A temperatura recorde foi alcançada com o emprego de um sistema passivo de resfriamento que dissipa o calor no espaço e mantém a temperatura abaixo de -230 graus. Além do sistema passivo o instrumento conta com três resfriadores ativos que baixam ainda mais a temperatura, aproximando ainda mais o valor do Zero Absoluto.

A temperatura extremamente baixa do detector é fundamental para o estudo da Radiação Cósmica de Fundo (RCF), um ruído localizado no espectro das microondas presente em todo o Universo, e que foi gerado nos primórdios de sua formação, 380 mil anos depois do Big Bang.

A RFC foi descoberta acidentalmente na segunda metade do século 20 pelos pesquisadores Arno Penzias e Robert Wilson e é considerada como uma das mais importantes descobertas da história da cosmologia, o que levou Penzias e Wilson a ganharam o Prêmio Nobel de Física em 1978.

A RCF pode ser descrita como o espectro apresentado por um corpo negro resfriado a uma temperatura de -270 graus Celsius e que corresponde à atual temperatura do Universo. Assim, para que os instrumentos consigam detectar as variações nessa radiação, os sensores precisam ser resfriados abaixo desse valor, de modo que o ruído gerado pelo instrumento não mascare os sinais captados.

Resfriados próximos ao Zero Absoluto, os sensores do observatório serão capazes de detectar variações inferiores a um milionésimo de grau, o que é comparável a medir da Terra, o calor irradiado por um camundongo na superfície da Lua. Segundo Chris Watson, gerente de operações da missão Planck junto à ESA, as atividades começarão nas próximas semanas, assim que os instrumentos estiverem calibrados.

Piadas

Álcool

Um cientista foi convidado a fazer uma palestra no AAA (Asssociação dos Alcóolicos Anônimos) para demonstrar os malefícios do álcool no organismo humano.

Lá pelas tantas, no momento culminante da palestra, o Cientista pede dois copos - um cheio de água e outro cheio de álcool - e os coloca a sua frente , sobre a mesa. Toma de um vermezinho vivo e o joga no copo cheio com agua. O vermezinho nada, nada e escapole pela borda do copo. Volta a apanhar o vermezinho e volta a joga-lo no copo, desta vez no copo com álcool. O vermezinho se contorce todo, não consegue nadar e morre.

O cientista, satisfeito com o exito da demonstração, brada aos seus ouvintes: - Então, meus amigos, a que conclusão podemos chegar ? Lá do fundo do auditório levanta-se um voz rouca e tropega: - Que quem bebe não tem vermes.

Alunos espertos?!

Dizem que o fato narrado abaixo é real e aconteceu em um curso de Engenharia da USJT(Univ. São Judas Tadeu), Tornando-se logo uma das "lendas" da faculdade...
Na véspera de uma prova, 4 alunos resolveram chutar o balde: iriam viajar. Faltaram a prova e então resolveram dar um "jeitinho".Voltaram a USJT na terça, sendo que prova havia corrido na segunda.
Então dirigiram-se ao professor:
-Professor, fomos viajar, o pneu furou, não conseguimos consertá- lo, tivemos mil problemas, e por conta disso tudo nos atrasamos, mas gostaríamos de fazer a prova.
O professor, sempre compreensivo:
-Claro, vocês podem fazer a prova hoje a tarde, após o almoço.
E assim foi feito. Os rapazes correram para casa e se racharam de tanto estudar, na medida do possível.
Na hora da prova, o professor colocou cada aluno em uma sala diferente e entregou a prova:
Primeira pergunta, valendo 1 ponto:
Escreva algo sobre 'Lei de Ohm'.
Os quatro ficaram contentes pois haviam visto algo sobre o assunto.
Pensaram que a prova seria muito fácil e que haviam conseguido se "dar bem".
Segunda pergunta, valendo 9 pontos:
"Qual pneu furou?"...

O cientista e o motorista

Aquele cientista famoso estava a caminho de uma conferência quando o seu motorista comentou:
- Patrão, já ouvi tantas vezes o seu discurso que tenho certeza de que poderia fazê-lo no seu lugar, se o senhor ficasse doente.
- Isso é impossível!
- Quer apostar?!
E fizeram a aposta! Trocaram de roupa, e quando chegaram no local da conferência o motorista foi para a Tribuna enquanto o cientista instalou-se na última fila.
Depois da palestra, começou a sessão de perguntas, que ele respondeu com precisão. No entanto, em certo momento, levantou-se um sujeito que apresentou uma questão dificílima. Longe de entrar em pânico, ele saiu-se com esta:
- Meu jovem, essa pergunta é tão fácil... mas, tão fácil... que vou pedir para o meu motorista responder!