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Nova tecnologia para resfriar coisas com íons

27.07.2023

Pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e da Universidade da Califórnia, Berkeley (EUA) apresentaram um método inovador de resfriamento que se baseia nas mudanças de fase dos materiais e utiliza os princípios de conservação e liberação de energia. Este método oferece potencial para um resfriamento eficiente e sustentável, adequado para aplicações domésticas e industriais.

A pesquisa se concentra em usar o efeito das mudanças de fase, como a transição do gelo sólido para a água líquida, para criar um efeito de resfriamento. Quando a temperatura aumenta para causar o derretimento do gelo, o calor é absorvido do ambiente, resultando em um resfriamento eficaz.

Uma maneira de ativar a mudança de fase é adicionar íons ou partículas carregadas. Isto pode ser feito, por exemplo, salgando as estradas para evitar a formação de gelo. Os pesquisadores propuseram um ciclo ionocalórico baseado neste princípio, que pode competir efetivamente com os refrigerantes existentes.

Simulações do ciclo ionocalórico e experimentos com sal mostraram a promessa dessa técnica. Ao alterar o ponto de fusão do material pela aplicação de corrente, os pesquisadores conseguiram uma mudança significativa de temperatura. Assim, utilizando menos de um volt de carga, foi possível conseguir uma mudança de temperatura de 25 graus Celsius.

Esta nova tecnologia tem potencial para substituir os sistemas de refrigeração existentes, como a compressão de vapor, que dependem de gases com elevado potencial de aquecimento global. Tais métodos tornam-se especialmente relevantes no contexto de acordos internacionais que visam reduzir as emissões de substâncias nocivas.

O próximo passo para os pesquisadores será traduzir os resultados do laboratório em sistemas comerciais práticos. A implementação bem-sucedida desta tecnologia poderá impactar significativamente o futuro dos sistemas de aquecimento e refrigeração, transformando-os em processos mais eficientes e ecológicos.

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Máquina para desbastar flores em jardins 02.05.2024

Na agricultura moderna, o progresso tecnológico está se desenvolvendo com o objetivo de aumentar a eficiência dos processos de cuidado das plantas. A inovadora máquina de desbaste de flores Florix foi apresentada na Itália, projetada para otimizar a etapa de colheita. Esta ferramenta está equipada com braços móveis, permitindo uma fácil adaptação às necessidades do jardim. O operador pode ajustar a velocidade dos fios finos controlando-os a partir da cabine do trator por meio de um joystick. Esta abordagem aumenta significativamente a eficiência do processo de desbaste das flores, proporcionando a possibilidade de adaptação individual às condições específicas do jardim, bem como à variedade e tipo de fruto nele cultivado. Depois de testar a máquina Florix durante dois anos em vários tipos de frutas, os resultados foram muito encorajadores. Agricultores como Filiberto Montanari, que utiliza uma máquina Florix há vários anos, relataram uma redução significativa no tempo e no trabalho necessários para desbastar flores. ... >>

Microscópio infravermelho avançado 02.05.2024

Os microscópios desempenham um papel importante na pesquisa científica, permitindo aos cientistas mergulhar em estruturas e processos invisíveis aos olhos. Porém, vários métodos de microscopia têm suas limitações, e entre elas estava a limitação de resolução ao utilizar a faixa infravermelha. Mas as últimas conquistas dos pesquisadores japoneses da Universidade de Tóquio abrem novas perspectivas para o estudo do micromundo. Cientistas da Universidade de Tóquio revelaram um novo microscópio que irá revolucionar as capacidades da microscopia infravermelha. Este instrumento avançado permite ver as estruturas internas das bactérias vivas com incrível clareza em escala nanométrica. Normalmente, os microscópios de infravermelho médio são limitados pela baixa resolução, mas o desenvolvimento mais recente dos pesquisadores japoneses supera essas limitações. Segundo os cientistas, o microscópio desenvolvido permite criar imagens com resolução de até 120 nanômetros, 30 vezes maior que a resolução dos microscópios tradicionais. ... >>

Armadilha de ar para insetos 01.05.2024

A agricultura é um dos sectores-chave da economia e o controlo de pragas é parte integrante deste processo. Uma equipe de cientistas do Conselho Indiano de Pesquisa Agrícola-Instituto Central de Pesquisa da Batata (ICAR-CPRI), em Shimla, apresentou uma solução inovadora para esse problema: uma armadilha de ar para insetos movida pelo vento. Este dispositivo aborda as deficiências dos métodos tradicionais de controle de pragas, fornecendo dados sobre a população de insetos em tempo real. A armadilha é alimentada inteiramente por energia eólica, o que a torna uma solução ecologicamente correta que não requer energia. Seu design exclusivo permite o monitoramento de insetos nocivos e benéficos, proporcionando uma visão completa da população em qualquer área agrícola. “Ao avaliar as pragas-alvo no momento certo, podemos tomar as medidas necessárias para controlar tanto as pragas como as doenças”, diz Kapil ... >>

A ameaça dos detritos espaciais ao campo magnético da Terra 01.05.2024

Cada vez mais ouvimos falar de um aumento na quantidade de detritos espaciais que cercam o nosso planeta. No entanto, não são apenas os satélites e naves espaciais activos que contribuem para este problema, mas também os detritos de antigas missões. O número crescente de satélites lançados por empresas como a SpaceX cria não só oportunidades para o desenvolvimento da Internet, mas também sérias ameaças à segurança espacial. Os especialistas estão agora a voltar a sua atenção para as potenciais implicações para o campo magnético da Terra. O Dr. Jonathan McDowell, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, sublinha que as empresas estão a implementar rapidamente constelações de satélites e que o número de satélites poderá crescer para 100 na próxima década. O rápido desenvolvimento destas armadas cósmicas de satélites pode levar à contaminação do ambiente de plasma da Terra com detritos perigosos e uma ameaça à estabilidade da magnetosfera. Detritos metálicos de foguetes usados podem perturbar a ionosfera e a magnetosfera. Ambos os sistemas desempenham um papel fundamental na proteção da atmosfera e na manutenção ... >>

Solidificação de substâncias a granel 30.04.2024

Existem alguns mistérios no mundo da ciência, e um deles é o estranho comportamento dos materiais a granel. Eles podem se comportar como um sólido, mas de repente se transformarem em um líquido fluido. Este fenômeno tem atraído a atenção de muitos pesquisadores e podemos finalmente estar mais perto de resolver este mistério. Imagine areia em uma ampulheta. Geralmente flui livremente, mas em alguns casos suas partículas começam a ficar presas, passando de líquido a sólido. Esta transição tem implicações importantes em muitas áreas, desde a produção de medicamentos até à construção. Pesquisadores dos EUA tentaram descrever esse fenômeno e chegar mais perto de compreendê-lo. No estudo, os cientistas realizaram simulações em laboratório utilizando dados de sacos de esferas de poliestireno. Eles descobriram que as vibrações dentro desses conjuntos tinham frequências específicas, o que significa que apenas certos tipos de vibrações poderiam viajar através do material. Recebido ... >>

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Robótica suave para a agricultura 02.10.2021

Robôs "macios" são feitos de materiais maleáveis, como silicone e outros polímeros, em vez de metal. Esses materiais dão aos robôs características orgânicas, replicando o trabalho dos músculos e permitindo que eles se movam e trabalhem em vez de um humano que as velhas máquinas de metal não conseguem.

Uma aplicação particular da robótica leve que me interessava era a agricultura. A maioria das soluções de colheita automática lida apenas com colheitas grandes e difíceis. Existem vários mecanismos para a colheita de culturas menores, mas muitos são difíceis e podem danificar a planta no processo. Algum sucesso foi alcançado por empresas como a Soft Robotics Inc, que criaram garras com recursos suaves. Mas eles ainda só conseguiam trabalhar com colheitas mais duras. Essas dificuldades levaram a um projeto de pesquisa do qual participei. O objetivo do projeto era explorar a possibilidade de colheita autônoma de bagas leves e frágeis, em particular framboesas. Esta tarefa exigia um aperto único. Dada a fragilidade das framboesas, esse problema poderia ser resolvido usando robótica suave.

A ideia que surgiu foi criar uma estrutura tubular que se deslocasse em direção ao arbusto de bagas e separasse cada framboesa das suas vizinhas.

O efetor final desliza pelo caule da baga, após o que os sacos robóticos macios entram em ação, que não capturam diretamente a fruta. Em vez disso, eles pressionam levemente a parte de trás da baga, que se conecta ao pedúnculo da planta. Em seguida, todo o tubo se afasta, deslocando a baga do caule. É semelhante a como uma pessoa puxa uma baga com os dedos.

As inovações associadas à criação de robôs que se assemelham ao corpo humano coincidem com o desenvolvimento do cérebro dos robôs. Os avanços na inteligência artificial estão permitindo que as máquinas detectem sentimentos como felicidade e tristeza na fala. A pesquisa também está focada no desenvolvimento de tecnologias de visão computacional que podem detectar emoções analisando expressões faciais.

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