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domingo, 11 de janeiro de 2026

Neurochip que “fala” com o cérebro usando luz: um novo marco na interface cérebro-máquina

 






[Imagem: Mingzheng Wu/Northwestern University]

Neurochip que “fala” com o cérebro usando luz: um novo marco na interface cérebro-máquina

Pesquisadores deram um passo significativo rumo ao futuro da interação entre tecnologia e cérebro humano. Um novo neurochip sem fio, capaz de se comunicar com o cérebro por meio da luz e sem necessidade de implantes profundos, foi desenvolvido e testado com sucesso em laboratório. A inovação pode transformar profundamente áreas como próteses neurais, reabilitação neurológica e interfaces cérebro-máquina.

Comunicação direta com o cérebro, sem fios e sem cirurgia invasiva

Diferentemente dos implantes neurais tradicionais, que exigem cirurgias invasivas e a inserção direta de eletrodos no tecido cerebral, esse novo neurochip funciona posicionado sob o couro cabeludo, comunicando-se com neurônios específicos através de padrões luminosos que atravessam o crânio.

O dispositivo utiliza uma tecnologia baseada em microLEDs ultrafinos e flexíveis, capazes de emitir sinais luminosos altamente controlados. Esses sinais não passam pelos sentidos naturais, como visão ou audição, mas atingem diretamente regiões do córtex cerebral, criando um canal de comunicação artificial entre máquina e cérebro.

Optogenética: o cérebro aprendendo uma nova “linguagem”

Nos experimentos realizados com camundongos, os neurônios foram modificados geneticamente para responder à luz — uma técnica conhecida como optogenética. Com o tempo, os animais aprenderam a interpretar os padrões luminosos como informações úteis, tomando decisões e executando tarefas baseadas exclusivamente nesses sinais artificiais.

Em outras palavras, o cérebro passou a tratar a luz como um novo tipo de estímulo sensorial, algo que não existe naturalmente. Isso demonstra uma capacidade notável de adaptação neural e abre caminho para novos sentidos artificiais criados tecnologicamente.

Menos invasão, mais possibilidades

Um dos grandes diferenciais desse neurochip é a redução drástica da invasividade. Por não exigir penetração direta no cérebro nem conexões físicas externas, o risco de inflamações, rejeições e danos neurológicos é muito menor. Além disso, o sistema é controlado remotamente, permitindo ajustes em tempo real dos sinais enviados ao cérebro.

A matriz de microLEDs também possibilita a emissão de padrões espaciais e temporais complexos, mais próximos da atividade neural natural do que simples estímulos elétricos usados em tecnologias anteriores.

Aplicações futuras: da medicina à integração homem-máquina

Embora ainda esteja em fase experimental, o potencial da tecnologia é amplo. Entre as aplicações futuras mais promissoras estão:

  • Sensações artificiais em próteses neurais

  • Reabilitação neurológica após AVC ou lesões cerebrais

  • Modulação da dor crônica

  • Interfaces cérebro-máquina para controle de dispositivos externos

  • Comunicação neural direta sem uso dos sentidos tradicionais

Esse avanço reforça a ideia de que o cérebro humano não está limitado apenas aos sentidos biológicos com os quais evoluiu, podendo incorporar novos canais de informação quando estimulados de forma adequada.

Um vislumbre do futuro

O neurochip que conversa com o cérebro por meio da luz representa mais do que uma inovação técnica: ele aponta para um futuro em que a fronteira entre biologia e tecnologia se torna cada vez mais tênue. Ainda há desafios éticos, técnicos e clínicos a superar, mas os resultados iniciais indicam que estamos diante de uma nova geração de interfaces neurais, mais seguras, flexíveis e integradas ao funcionamento natural do cérebro.



sábado, 19 de abril de 2014

Foto Astronômica do Dia


Crédito da Foto: Wally Pacholka Copyright.

Vale a pensar visitar o link no site da Astronomy Picture of the Day Archive, site mantido pela Nasa e que reúne fotos estonteantes de fenômenos físicos. 

A foto foi tirada no Parque Nacional de Haleakala no Havaí, e mostra as estrelas de Vega, Antares e o Planeta Saturno além Deneb, também conhecida como Alpha Cygni, que está na constelação de Cisne ou Cygnus. 

sábado, 15 de março de 2014

A Gravidade na Lua

Você está se sentindo com alguns quilos a mais? Vá para a Lua, onde você vai pode experimentar muito menos gravidade. Uma vez que a Lua é menor, e tem muito menos massa , ele puxa com os objetos com menos gravidade.

 Na verdade, se você estivesse na Lua , você experimentaria apenas 17% da força de gravidade que você iria experimentar na Terra. A gravidade na Lua é muito menor.
Só para dar um exemplo , digamos que você pesava 100 kg na Terra. Se você ficou na Lua, e depois para o seu banheiro dimensionar o peso seria apenas 17 kg . Com a gravidade assim tão baixa, você seria capaz de dar saltos muito altos. 


Se aqui na Terra você pode saltar 30 centímetros, na Lua  você seria capaz de saltar quase 2 metros em linha reta acima no ar. E no caso de uma bola você seria capaz de joga-lá 6 vezes mais longe.


Quando os astronautas da Apollo 1 caminharam sobre a superfície da Lua, eles precisavam se adequada a gravidade da Lua. É por isso que os astronautas fazer um salto de corrida engraçado como eles se movem em toda a superfície da lua. Se eles tentaram tomar medidas normais, eles voariam para o ar para longe e cairiam.

De fato a força da gravidade na Lua é tão baixa que você realmente pode voar com asas anexadas a seus braços, contanto que você estivesse dentro de uma cúpula fechada, cheia de ar com a pressão atmosférica da Terra. Não seria ótimo para ser capaz de voar como um pássaro?

sexta-feira, 28 de fevereiro de 2014

Big Bang Secrets Swirling in a Fluid Universe

To a sound wave, the cosmos has the consistency of chocolate syrup.
That’s one discovery that scientists investigating the Big Bang have made using a new approach that treats the matter in the universe as a peculiar kind of fluid. They have calculated properties that characterize the universe’s behavior and evolution, including its viscosity, or resistance to deformation by sound waves and other disturbances.
“Twenty pascal-seconds is the viscosity of the universe,” said Leonardo Senatore, an assistant professor of physics at Stanford University — just as it is for the ice cream topping.
The viscosity calculation could help cosmologists sleuth out the details of the Big Bang, and possibly someday identify its trigger, by enabling them to track the fluidlike flow of the cosmos back 13.8 billion years to its initial state.
As other techniques for probing the Big Bang reach their limits of sensitivity, cosmologists are co-opting the fluid approach, called “effective field theory,” from particle physics and condensed matter physics, fields in which it has been used for decades. By modeling the matter swirling throughout space as a viscous fluid, the cosmologists say they can precisely calculate how the fluid has evolved under the force of gravity — and then rewind this cosmic evolution back to the beginning. “With this approach, you can really zoom in on the initial conditions of the universe and start asking more and more precise questions,” said Enrico Pajer, a postdoctoral research fellow at Princeton University with a recent paper on the technique that has been accepted by the Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
The more information that astronomers gather about the distribution of galaxies throughout space — known as the “large-scale structure” of the universe — the more accurate the fluid model becomes. And the data are pouring in. The sketchy scatter plot of several thousand nearby galaxies that existed in the 1980s has given way to a far richer map of millions of galaxies, and planned telescopes will soon push the count into the billions. Proponents believe that tuned with these data points, the fluid model may grow precise enough within 10 or 15 years to prove or refute a promising Big Bang theory called “slow-roll inflation” that says the universe ballooned into existence when an entity called an inflation field slowly slid from one state to another. “There has been a big community trying to do this type of calculation for a long time,” said Matias Zaldarriaga, a professor of cosmology at the Institute for Advanced Study in Princeton, N.J. Further in the future, the researchers say, applying effective field theory to even bigger datasets could reveal properties of the inflation field, which would help physicists build a theory to explain it.
“It’s obviously the right tool to be using,” said John Joseph Carrasco, a theoretical physicist at Stanford. “And it’s the right time.”
Senatore, Carrasco and their Stanford collaborator Mark Hertzberg first proposed the fluid approach to modeling the universe’s large-scale structure in a 2012 paper in the Journal of High Energy Physics, motivated by the Big Bang details it could help them glean from the increasingly enormous data sets. Other researchers have since jumped on board, helping to hone the method in a slew of papers, talks and an upcoming workshop. “We’re a small, plucky band of people who are convinced this is the way forward,” said Sean Carroll, a theoretical cosmologist at the California Institute of Technology.
A Fluid Cosmos
In water, chocolate syrup and other fluids, matter is smoothly distributed on large scales and partitioned into chunks, such as atoms or molecules, on small scales. To calculate the behavior of water on the human scale, where it is a fluid, it isn’t necessary to take into account every collision between H₂O molecules on the atomic scale. In fact, having to do so would render the calculation impossible. Instead, the collective effects of all the molecular interactions at the atomic scale can be averaged and represented in the fluid equations as “bulk” properties. (Viscosity, for example, is a measure of the friction between particles and depends on their size and shape as well as the forces between them.)
A similar trick works for modeling the evolution of the universe’s large-scale structure.
Just like water, the universe is smooth on large scales: The same amount of matter exists in one billion-light-year-wide region as the next. Slight variations in the matter distribution, such as more- and less-dense patches of galaxies, appear when you zoom in. At short distances, the variation becomes extreme: Individual galaxies are surrounded by voids, and within the galaxies, stars pinprick empty space. The matter distribution is constantly changing at every scale as gravity causes stars, galaxies and galaxy clusters alike to clump together and dark energy stretches the space between them. By modeling these changes, cosmologists can use the output — galaxy distribution data — to deduce the input — the initial conditions of the universe.
To a first approximation, the matter distribution at each distance scale (from large to small) can be treated as if it evolves independently. However, just as small ripples in the surface of water can affect the evolution of bigger waves, smaller clumps of matter in the universe (such as galaxy clusters) gravitationally influence the larger clumps that encompass them (such as superclusters). Accounting for this interplay in models of cosmic evolution is problematic because the gravitational effects at the shortest distance scales — at which the universe is not smooth like a fluid but rather condensed into isolated, particlelike objects — sabotage the calculation.
Effective field theory fixes the problem by accounting for the interplay between scales only down to a few times the distance between galaxies. “Everything smaller than that length scale, we treat as complicated and hard to understand, and whatever goes on at those small scales can be bundled up into one big effect,” Carroll explained. The average gravitational effect of matter on small scales is represented as a fluid’s viscosity; hence, the connection between the cosmos and chocolate syrup.
Although the former is sparse and cold while the latter is thick and usually served warm, their viscosities are calculated from data and simulations to be almost exactly equal. The number means both fluids immediately damp out an incident sound wave. “It just goes ‘dum,’ and then it disappears,” Pajer said.
The Ultimate Probe
“It’s still early days for the effective field theory of large-scale structure,” said Marc Kamionkowski, a professor of physics and astronomy at Johns Hopkins University who is not involved in developing the approach. While “it certainly does present some advantages,” he said, much work is needed before the tool can be used to extract new discoveries from astronomical data.
For example, so far, cosmologists have only developed an effective field theory model of the evolution of dark matter, an invisible substance that makes up roughly six-sevenths of the matter in the universe. Visible matter is slightly more complicated, and researchers say its behavior on short distance scales might be more difficult to represent as bulk properties of a fluid. “That is the next challenge,” said Zaldarriaga, who co-authored a November 2013 paper on the effective field theory approach. “We are doing one thing at a time.”
The researchers’ ultimate goal is to measure so-called “non-Gaussianities” in the initial conditions of the universe. If inflation theory is correct and an inflation field briefly transitioned to an unstable state, causing space to balloon 1078 times in volume, random ripples of energy called quantum fluctuations would have surfaced in the field and later grown into the large-scale structure that exists today. These ripples would be expected to follow a “Gaussian” distribution, in which energy is evenly distributed on both sides of a bell curve. Cosmologists look for non-Gaussianities, or subtle biases in the energy distribution, as signs of other, more meaningful events during inflation, such as interactions between multiple inflation fields. The recently released Planck satellite image of the cosmic microwave background indicated that energy fluctuations in the primordial universe followed a Gaussian curve to at least one part in 100,000, compatible with the slow-roll model in which the universe arose from a single inflation field. But alternative models that would have produced even smaller amounts of non-Gaussianity have not yet been ruled out.
By tuning the effective field theory model with galaxy distribution data from imminent sky surveys such as the Large Synoptic Survey Telescope project and Euclid mission, cosmologists estimate that it may be possible to improve detection of non-Gaussianities by a factor of 10 or 20. If none is detected at that sensitivity level, “we can be sure it is standard slow-roll inflation,” Senatore said. “This is extremely exciting.”
If it can be proved that the Big Bang began with slow-roll inflation, the next task would be to probe the properties of the “inflaton” — the particle associated with the inflation field, and a component of an all-encompassing theory of nature. During inflation, the inflaton must at least have interacted with itself and gravity, and both interactions would nudge the inflation field’s energy distribution ever so slightly to one side or another. Planned sky surveys will not be sensitive enough to detect such subtle non-Gaussianities, but researchers expect them to be imprinted on a signal emitted by hydrogen gas in the early universe. “This is the ultimate probe,” Pajer said.
Telescopes should detect this hydrogen signal, called the 21-centimeter line, in approximately 30 or 40 years, and effective field theory will be used to try to tease out the non-Gaussianities. “While we’re old,” said Senatore, who is 35, “we will for sure detect something.”
Reprinted with permission from Quanta Magazine, an editorially independent division of SimonsFoundation.org whose mission is to enhance public understanding of science by covering research developments and trends in mathematics and the physical and life sciences.

segunda-feira, 17 de fevereiro de 2014

A galáxia do olho negro




A galáxia do olho negro é de 19 milhões de anos-luz da Terra e é 51.000 anos-luz de diâmetro. Meio interestelar da galáxia olho preto é composto por dois discos de contra-rotação que são aproximadamente iguais em massa. O disco interno contém as faixas de poeira proeminentes da galáxia. A população estelar da galáxia apresenta nenhuma contra-rotação mensurável. Uma das contingências cenários de formação incluem uma fusão com uma galáxia satélite rico em gás em uma órbita retrógrada ou o acréscimo contínuo de nuvens de gás a partir do meio intergaláctico

sábado, 15 de fevereiro de 2014

How to work spring problems in physics (simple harmonic motion)

sexta-feira, 14 de fevereiro de 2014

Astrophysicists duo propose Planck star as core of black holes

Astrophysicists duo propose Planck star as core of black holes




http://phys.org/news/2014-02-astrophysicists-duo-planck-star-core.html

Remanecentes do Big Bang pode conter do Começo do Universo

Cientistas do Telescópio Pólo Sul detectaram pela primeira vez uma distorção sutil à luz mais antiga do universo, o que pode ajudar a revelar segredos sobre os primeiros momentos na formação do universo.





Leia mais em: http://phys.org/news/2013-12-swirls-remnants-big-clues-universe.html # JCP

http://phys.org/news/2013-12-swirls-remnants-big-clues-universe.html#nRlv

quarta-feira, 25 de dezembro de 2013

Você já viu as diferentes cores das Estrelas?

Veja Lua e Marte entre meia-noite e madrugada hoje à noite!

As estrelas são como flores silvestres, em que cada estrela irradia com uma cor diferente do arco-íris. Você já notou cores das estrelas? Vamos explorar algumas das estrelas que você verá no prado da noite hoje.

No céu nordestino à noite brilha uma estrela brilhante chamado Capella, o pouco que ela Cabra, na constelação de Auriga, e à esquerda do planeta Júpiter deslumbrante. Como brilhante Sirius, que se eleva em torno de 7 a 8 horas, no sudeste, Capella muitas vezes oscila loucamente quando baixo no céu. Este efeito não tem nada a ver com as próprias estrelas, mas sim é causada pela atmosfera turbulenta do planeta. O efeito é particularmente proeminente com as estrelas Capella e Sirius, porque eles são tão brilhantes.


Verdadeiras cores das estrelas são aparentes quando as estrelas subir mais alto no céu e acima da turbulência da atmosfera da Terra. Se você tem uma boa visão e um céu escuro, claro, você deve ser capaz de detectar indícios de cor com as estrelas mais brilhantes. Se você tem dificuldade em discernir cores das estrelas a olho nu, tente olhar para estas estrelas com binóculos.

Imagem: Wikipedia

Contraste Capella com a estrela Aldebaran corado e as estrelas das Plêiades enevoadas agrupar mais acima. A luz de uma estrela revela muitas coisas, mas mais diretamente as temperaturas de superfície das estrelas. A cor amarelada da Capella indica uma temperatura de superfície de médio alcance, muito parecido com o nosso sol. O vermelho de Aldebaran é típica da temperatura de superfície inferior de uma estrela mais antiga, enquanto o azul de Plêiades revela a sua temperatura superficial elevada e idade jovem.

A estrela azul-branca Elnath, por sinal, é oficialmente parte de Touro, mas normalmente é considerado parte da Auriga também.

sábado, 23 de novembro de 2013

Fatos sobre o Infinito

O  conceito mais comum sobre o infinito  é associado com os números positivos inteiros 1, 2 , 3, 4 , 5, 6 ... , Que continuam sem fim. Na Grécia antiga, o célebre matemático Euclides provou (cerca de 300 aC ), que há ainda um número infinito de números primos ( números divisíveis apenas por 1 e por si mesmos, tais como 3, 7 , 17 ou 541).  

Só no século XIX, no entanto , é que alguém encontrou uma maneira de classificar, infinito, e manipulá-los de maneiras que normalmente se faz com números ordinários . A pessoa que demonstrou que eles podem ser adequadamente definidos e organizados em uma hierarquia na qual cada infinito é manifestamente maior do que o que está abaixo dela, foi Georg Cantor (1845-1918 ; Figura 1).  





Cantor foi quem primeiro encontrou uma maneira inteligente de mostrar que, há tantas frações, como 3/5, 11/9 , ou 241/509 , como existem números inteiros, e que seus infinitos são realmente do mesmo tamanho ! Isto soa surpreendente, já que  entre 1 e 2 existem infinitas frações da forma p / q (onde p e q são números inteiros ) . No entanto , Cantor descobriu uma maneira de mostrar que existe uma correspondência um- para-um entre (biúnivoca) entre os números inteiros e as frações. 

 Em outras palavras , as frações ( conhecidos como números racionais) são definitivamente contáveis ​​. A Receita de Cantor para saber como fazer a contagem é mostrada na Figura 2.




 Primeiro contar todas as fracções em que o numerador e denominador adicionar -se a 2 , então aqueles que contribuem para 3 , depois a 4 , e assim por diante . Uma vez que este processo conta com clareza todas as frações , e cada um só é contado uma vez , você descobre que a infinitude das frações e os números inteiros são do mesmo tamanho. Cantor , em seguida, procedeu-se demonstrar que todos os decimais não- terminados são inúmeras , o que significa que o tamanho do que o infinito é maior do que a dos números inteiros . Desta forma, ele construiu uma hierarquia infinita de infinitos . Para qualquer tamanho infinito , pode-se construir uma infinidade de um tamanho maior. Cantor rotulado a menor infinito - a dos números inteiros - pela letra aleph hebraico, à qual acrescentou o de zero subscrito. 



Ele, então, rotulados todos os infinitos maiores por subscritos crescentes, 0, 1, 2, 3 ...

Uma questão intrigante que se coloca é se infinitos são apenas um conceito matemático , ou se podem ocorrer na realidade física . Curiosamente , a cosmologia - o estudo do universo como um todo - fornece algumas exemplos em que , em princípio, pode-se encontrar o infinito. Em primeiro lugar, há o próprio Big Bang - o evento singular Acredita-se que trouxe espaço, tempo, e nosso universo à existência. Se o Big Bang ( que acreditamos ocorreu cerca 13.800 milhões anos atrás) deve de fato estar associado a uma " singularidade " matemática ( onde a pessoa é essencialmente dirigido para dividir por um tamanho próximo de zero ), então quantidades tais como densidade ( definida como massa por unidade de volume) teria que ser infinita .Da mesma forma , pode-se perguntar se o nosso universo é infinito em tamanho, ou se existiria por um tempo infinito para o futuro. A maioria dos físicos ver singularidades apenas como uma indicação da repartição da teoria. No caso do Big Bang, eles apontam para o fato de que nós ainda não temos uma teoria quântica da gravidade. Tal teoria seria unificar as nossas ideias sobre as maiores escalas cósmicas ( como expresso pela Relatividade Geral de Einstein ) com aqueles nas escalas subatômicas (o reino quântico ) e pode eliminar singularidades e infinitos .Nós realmente não sei se o nosso universo é infinito em tamanho ou não, mas uma vez que o nosso universo tem uma idade finita , o (em princípio) universo observável é definitivamente finito , com um raio de cerca de 46 bilhões de anos-luz . ( Um ano-luz é a distância percorrida pela luz em um ano - cerca de 6000000000000 milhas ) .  


Telescópios como o Hubble eo telescópio espacial Webb próximo James certamente expandiu e vai continuar a expandir nossos horizontes muito além do que tinha sido possível há um século. O horizonte prático de um telescópio óptico ou infravermelho , não importa quão poderoso, vai ser limitado pelo fato de que o universo era opaco a essa radiação , quando era mais jovem do que cerca de 380.000 anos. Para sondar o universo antes que o tempo , precisaríamos de diferentes técnicas, tais como ondas gravitacionais ou neutrinos.Será que o nosso universo continuar a existir uma quantidade infinita de tempo? Não temos certeza do que quer. A massa do bóson de Higgs descoberto recentemente (Figura 3) sugere que o vácuo do nosso universo pode ser inerentemente instável , o que significa que , em algum momento (dezenas de milhares de milhões de anos a partir de agora), o nosso universo poderia ser destruído por uma bolha " alternativo " universo.

domingo, 3 de novembro de 2013

Modelo por computador da NASA mostra a evolução da Galáxia

http://www.youtube.com/v/_Ssc1GsqHds?autohide=1&version=3&attribution_tag=KYP3a9X5-7T_q2ndHfSJJg&feature=share&autoplay=1&autohide=1&showinfo=1

Calculus I - Lecture 29

http://www.youtube.com/v/LNP7zoolhf8?version=3&autohide=1&feature=share&autoplay=1&autohide=1&attribution_tag=7ZVjFNuO4pHplt-O7qwuAQ&showinfo=1

sábado, 28 de setembro de 2013

Universo pode ser curvado, não plano


 


Vivemos em um universo desigual: Isso foi uma lição que aprendi com os cosmólogos examinar a estrutura detalhada da radiação remanescente do Big Bang. Agora, dois cosmólogos mostram que os dados são consistentes com um universo que é ligeiramente curvo, de forma semelhante a uma sela. Se o seu modelo estiver correto, seria derrubar a antiga crença de que o universo é plano.

Em grande escala, medidas de precisão da radiação cósmica de fundo (CMB) por Wilkinson Microwave Anisotropy Probe da NASA desde os primeiros sinais de uma assimetria em 2004. Alguns especialistas se perguntou se o achado foi um erro sistemático que seria corrigida quando o sucessor de a NASA sonda espacial Planck, da Agência Espacial Europeia, mapeou a CMB novamente com maior precisão. Mas os resultados de Planck, anunciou no início deste ano, confirmou a anomalia

Para explicar esses resultados, Andrew Liddle e Marina Cortês, ambos da Universidade de Edimburgo, Reino Unido, propôs um modelo de inflação cósmica - um hipotético período de rápida expansão logo após o Big Bang em que o Universo cresceu por várias ordens de magnitude em uma pequena fração de segundo

A teoria mais simples de inflação detém o universo é plana e que a sua expansão é accionada por um campo de quantum único denominado inflatón. Neste modelo, a inflatón tem duas funções: desencadeia hiperexpansão e gera as flutuações de densidade minúsculas que ampliaram a tornar-se as sementes de galáxias. 

Mas esta versão da inflação não pode ser responsável por desequilíbrio do Universo, exceto como um acaso estatístico - semelhante a, por exemplo, uma moeda honesta, que acontece de chegar dirige muitas vezes mais do que as caudas mais de 1.000 saltos. Se as anomalias CMB não são vermes, eles poderiam oferecer uma janela sem precedentes sobre a estrutura detalhada do início do universo, afirma Liddle. 

domingo, 15 de setembro de 2013

Formação de Descargas elétricas em nuvens.

domingo, 14 de julho de 2013

Helicoptéro movido a força humana vence competição


Um projeto de helicóptero, movido a força humana de uma starup canadense ligada a projetos de aeronáutica chamada  Aerovelo, é a primeira a vencer o Sikorsky Prize, também chamado de Igor I. Sikorsky Human Powered Helicopter Challenge. A competição é realizada todos os anos busca premiar a inovação na área da aeronáutica.

O objetivo do projeto era manter um ser humano acima do solo, por mais de um minuto, o que foi conseguido em Junho deste ano.

A certificação do prêmio foi anunciado pela Federation d'Aviation Intenationale (FAI),que acredita todas as competições internacionais e desafios técnicos.

Para ganhar o prêmio os projetistas  tiveram que atender as regras da competição tais como manter o helicoptéro por 60 segundos acima do solo, chegar a uma altura de pelo 3 metros. Os idealizadores conseguiram realizar o voo em uma ginásio coberto próximo da cidade de Toronto. Na ocasião o helicoptéro conseguiu voa por 64 segundos e alcançar uma altura máxima de 3,3 metros.




Você pode ler mais sobre o feito no site da Phys.org no link, e no site da Popular Mechanics, nesse link.

domingo, 7 de julho de 2013

Descobrindo a Arte da Matemática.


Navegando na internet achei um site que me chamou a Atenção e que pode ser visitado aqui. O que mais me chamou a atenção é o fato de que é o site de um projeto  voltado para o ensino de matemática no que eles lá chama de "Liberal Arts", que creio serio o mesmo que ciências humanas aqui incluindo as sociais.


O interessante é ver que nesse caso a mentalidade do ensino de matemática é ajuda os alunos de cursos que não são da área de exatas no entendimento do matemática.

Como eu disse o projeto é voltado para alunos de ciências humanas e a sua visão é descrita em inglês como segue abaixo:

Mathematics for Liberal Arts students will be actively involved in authentic mathematical experiences that
  • are both challenging and intellectually stimulating,
  • provide meaningful cognitive and metacognitive gains, and,
  • nurture healthy and informed perceptions of mathematics, mathematical ways of thinking, and the ongoing impact of mathematics not only on STEM fields but also on the liberal arts and humanities.

O site ainda traz em inglês onze livros em pdf que podem ser usados na sala de aula. Os livros abordam assuntos que se relacionam com a matemática tais como Cálculo, Teoria dos númerosInfinito, que podem ser acessados no site de forma gratuita.

Importante frisar o ar fresco que o projeto tenta dar ao ensino de matemática ao fazer a ponte entre as exatas com chamamos no Brasil e as humanas, já que em todas as ciências a Matemática tem a sua importância.


Pesquisadores encontram poeira fria em volta de buraco negro

Astrônomos utilizaram telescópios instalados no deserto do Atacama, no Chile, para realizar as observações mais detalhadas da poeira que circunda um enorme buraco negro situado no centro de uma galáxia. Em vez de encontrar toda a poeira brilhante organizada na forma circular, como uma rosquinha, os pesquisadores descobriram que boa parte dela se encontra acima e abaixo deste círculo. As observações mostram que a poeira está sendo empurrada para longe do buraco negro na forma de um vento frio, uma descoberta surpreendente que desafia as teorias correntes e pode mudar o entendimento sobre como os buracos negros evoluem e interagem com o meio em sua volta.



Nos últimos vinte anos, os pesquisadores descobriram que a maioria das galáxias possuem em seu centro um imenso buraco negro. Alguns desses buracos negros crescem sem parar, conforme sugam matéria de seus arredores, criando nesse processo alguns dos objetos mais energéticos no universo: os núcleos ativos de galáxia. Eles são cercados por poeira cósmica — formada por grãos de silicatos e grafite —, que forma uma moldura circular em volta do buraco negro, de modo semelhante ao qual a água forma uma espécie de redemoinho em volta de um ralo.

Os astrônomos pensavam que a maior parte da forte radiação infravermelha emitida por esse tipo de objeto se originava dessa moldura. Mas as novas observações realizadas em um núcleo ativo conhecido como NGC 3783 trouxe uma surpresa aos pesquisadores. Em volta dele existe, de fato, um anel de poeira quente — que vai de 700 a 1.000 graus Celsius —, mas também existe uma grande quantidade de poeira mais fria abaixo e acima dessa moldura circular principal. "Essa é a primeira vez em que fomos capazes de combinar observações detalhadas em infravermelho da poeira fria em volta do núcleo de galáxia ativo com observações também da poeira muito quente", diz Sebastian Hönig, pesquisador da Universidade de Califórnia em Santa Barbara, nos Estados Unidos, e um dos autores do estudo.


Segundo os cientistas, a poeira descoberta forma uma espécie de vento frio que sai do centro de galáxia ativo. Esse vento deve ajudar a compreender a complexa relação que existe entre os buracos negros e o ambiente em sua volta, uma vez que eles se alimentam do material ao seu redor, mas a intensa radiação produzida por esse processo também empurra parte do material para longe. Ainda não está claro como esses dois processo funcionam em conjunto e permitem que os buracos negros cresçam e evoluam dentro das galáxias, mas a presença do vento de poeira traz mais uma nova peça ao quebra-cabeça montado pelos pesquisadores.

Precisão cósmica - Para investigar as regiões centrais do NGC 3783, os astrônomos precisaram usar o poder combinado dos vários telescópios que formam o Very Large Telescope. Utilizando uma técnica chamada interferometria, eles combinaram os dados obtidos pelos quatro telescópios de 8,2 metros para formar uma única observação com resolução equivalente a um de 130 metros. "Ao combinar a sensibilidade dos grandes espelhos do Very Large Telescope com a interferometria, nós fomos capazes de coletar luz suficiente para observar objetos tênues. Isso nos permite estudar uma região tão pequena quanto a distância que separa o Sol da estrela mais próxima — e isto numa galáxia a dezenas de milhões de anos-luz de distância. Nenhum outro sistema óptico ou infravermelho atual seria capaz deste feito", diz Gerd Weigelt, pesquisador do Instituto Max Planck para Radioastronomia.
Ao fornecer uma evidência direta de que a poeira está sendo empurrada pela radiação emitida pelos buracos negros, essas novas observações podem levar a uma mudança no paradigma existente sobre os núcleos de galáxia ativos. Segundo os astrônomos, os modelos que preveem como é que a poeira se distribui e como os buracos negros crescem e evoluem têm que, a partir de agora, levar conta este efeito recém-descoberto.

quarta-feira, 5 de junho de 2013

Teoria da evolução das estrelas estava incorreta





 Contra todas as expectativas

O processo de evolução estelar ensinado nos livros de astronomia está incorreto - ou, no mínimo, incompleto.
O modo como as estrelas evoluem e terminam suas vidas foi durante muitos anos um processo considerado bem compreendido.
Modelos computacionais detalhados preveem que estrelas com massa semelhante à do Sol passem por uma fase no final das suas vidas, quando ocorre uma queima final de combustível nuclear, e grande parte da massa das estrelas é perdida na forma de gás e poeira, que literalmente iriam para o espaço.
Este é o chamado ramo gigante assintótico ou AGB (sigla em inglês para asymptotic giant branch. Esse nome estranho é devido à posição que essas estrelas ocupam no diagrama de Hertzsprung-Russel, um gráfico que mostra o brilho das estrelas em função das suas cores.
No entanto, novas observações de um enorme aglomerado estelar, obtidas com o Very Large Telescope do ESO, mostraram - contra todas as expectativas - que a maioria das estrelas estudadas simplesmente não chega a esta fase de sua evolução.
Uma equipe internacional descobriu que a quantidade de sódio presente nas estrelas permite prever de modo muito preciso como é que estes objetos terminarão as suas vidas.

Falta de rigor
Durante um curto período de tempo, o material ejetado para o espaço é iluminado pela intensa radiação ultravioleta que vem da estrela, formando uma nebulosa planetária.
Este material expelido é depois utilizado para formar uma nova geração de estrelas, sendo este ciclo de perda de massa e renascimento vital para sustentar a atual explicação sobre a evolução química do Universo. Este processo fornece também o material necessário à formação de planetas - e contém ainda os ingredientes necessários à vida orgânica.
No entanto, o australiano Simon Campbell (Universidade Monash, Austrália), especialista em teorias estelares, descobriu em artigos científicos antigos indícios importantes de que algumas estrelas poderiam de algum modo não seguir estas regras, pulando completamente a fase AGB.
"Para um cientista de modelos estelares, estas hipóteses pareciam loucas! Todas as estrelas passam pela fase AGB, de acordo com os nossos modelos. Eu verifiquei e tornei a verificar todos os estudos antigos sobre o assunto, e acabei por concluir que este fato não tinha sido estudado com o rigor necessário. Por isso decidi eu mesmo investigar o assunto, apesar de ter pouca experiência observacional," conta o pesquisador.

Sódio estelar
Campbell e a sua equipe utilizaram o VLT para estudar com muito cuidado a radiação emitida pelas estrelas do aglomerado estelar globular NGC 6752, situado na constelação austral do Pavão.
Esta enorme bola de estrelas antigas contém uma primeira geração de estrelas e uma segunda geração, formada pouco tempo depois.
As duas gerações podem ser identificadas pelas quantidades diferentes de elementos químicos leves, tais como carbono, nitrogênio e - crucial para este estudo - sódio.
Os resultados revelaram-se surpreendentes. Todas as estrelas AGB do estudo eram da primeira geração, com níveis de sódio baixos, e nenhuma das estrelas da segunda geração, com níveis mais altos de sódio, tinha se tornado uma AGB.
Um total de 70% das estrelas não estavam nesta fase final de queima nuclear com consequente perda de massa.
Em outras palavras, essas estrelas morrem muito mais jovens do que se calculava, e sem a espalhafatosa fase de queima de hélio, quando a estrela emite uma luz extremamente forte.
Isto tem largo impacto não apenas sobre as teorias, mas também sobre as campanhas observacionais: a enorme quantidade de estrelas que deveriam estar se tornando superbrilhantes ao atingir a fase final das suas vidas simplesmente não existe.
"Parece que as estrelas precisam de uma 'dieta' pobre em sódio para que possam atingir a fase AGB no final das suas vidas. Esta observação é importante por várias razões. Estas estrelas são as mais brilhantes nos aglomerados globulares - por isso haverá 70% menos destas estrelas tão brilhantes do que a teoria prevê. O que significa também que os nossos modelos estelares estão incompletos e devem ser corrigidos!", conclui Campbell.
A equipe espera que sejam encontrados resultados semelhantes para outros aglomerados estelares e está planejando mais observações.
Ele levanta a hipótese de que as estrelas que saltam a fase AGB evoluirão diretamente para anãs brancas de hélio, arrefecendo gradualmente ao longo de muitos bilhões de anos.
Não se acredita que o sódio seja por si só a causa deste comportamento diferente, embora o elemento deva estar fortemente ligado ao fenômeno, que permanece um mistério.

sábado, 11 de maio de 2013

Pesquisadores desenvolvem metamateriais capazes de controlar o espalhamento da Luz



Uma equipe de pesquisadores do Technion-Israel Institute of Technology de Israel desenvolveu uma nova classe de metamateriais que permitem o controle da propagação da luz em dispositivos de comunicação. O Estudo foi publicado na Revista Science. Os novos materiais são capazes de alterar as características padrão de ondas de luz.

Os equipamentos baseados em componentes eletrônicos atuais utilizados na tecnologia de comunicação, são os mais comuns em relação aos ópticos.  Além disso, os engenheiros têm dificuldade em integrar esses dispositivos com um circuito típico de microeletrônica. Por essa razão, os cientistas têm procurado maneiras de mudar a forma como tais dispositivos são projetados e construídos. Neste novo trabalho, a equipe de Israel criou uma classe de metamateriais que controlam a forma como a luz se espalha, abrindo o caminho para inteiramente novos tipos de dispositivos de comunicação.

Os novos metamateriais desenvolvidos pela equipe são baseados em óptica de rotação onde a degradação dos fótons é impedida devido ao gradiente geométrico que existe na sua superfície. Eles também são anisotrópicos, eles não se comportam da mesma maneira quando medido a partir de diferentes direções. Além disso, ao contrário da tecnologia atual, que são dependentes de polarização. Juntos, esses recursos causam ondas de luz que se propagam de forma não comumente vistos em equipamentos de comunicação atual. Além disso, devido à sua dependência da polarização, engenheiros podem criar novos dispositivos que permitem a uma maneira nova de controlar os dispositivos de comunicação, com a seleção da polarização da luz no início. Os pesquisadores também relatam que os novos materiais não apresentam simetria de inversão em sua superfície.


Devido a suas propriedades únicas, os novos metamateriais esperar-se que os novos metamateriais possam ajudar os engenheiros a projetar e desenvolver dispositivos de comunicação que são mais simples devido a uma capacidade de controlar a propagação de ondas eletromagnéticas, com isso se preparar o palco para dispositivos que são capazes de manipular a luz em nanoescala . Esses dispositivos também deverão resultar em conexões de interface mais simples com outros componentes eletrônicos. O resultado final seria dispositivos menores, que são mais fáceis de usar e que funcionam bem com outros equipamentos eletrônicos.
Os novos materiais foram inspirados por metálico nanoantennae encontrados na natureza. 

O original pode ser acessado aqui.


quinta-feira, 2 de maio de 2013

Construindo a Estrada do Futuro


Agora, dois holandeses prometem mudar essa realidade com inovações como placas luminosas com alertas para condições meteorológicas adversas e uma pista que recarrega carros elétricos conforme eles andam.
Daan Roosegaarde, um artista conhecido por seus projetos excêntricos, e Hans Goris, diretor em um escritório de engenharia, já se envolveram em outros projetos ousados no passado - particularmente Roosegaarde, que chegou a desenvolver uma pista de dança com luzes ativadas pelos pés dos baladeiros e um vestido que fica transparente quando a mulher fica excitada.
A nova aposta da dupla, porém, são tecnologias que, segundo eles, podem revolucionar a construção e uso de estradas.
O projeto foi batizado de "Rota 66 do futuro" - uma alusão à icônica estrada americana que até os anos 80 ligava Chicago a Los Angeles.

"Sempre me impressionou o fato de que gastamos bilhões em projetos de pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias para os carros, mas as estradas ficaram completamente imunes a esse processo", diz Roosegaarde.
"Nessa área, ainda estamos presos na Idade Média."

Fim dos postes

Uma das inovações vislumbradas por Roosegaarde é uma pintura de estrada que emitiria uma luz forte no escuro, dispensando a instalação de postes de luz nas estradas.
"Quando começamos este projeto, Heijmans estava tentando criar uma luz de rua que funcionasse por meio de painéis solares", diz Roosegaarde.
"Fiz com que considerassem outras opções. Como é que uma água-viva emite luz, por exemplo? Elas não têm painéis solares, nem conta de energia.
"Voltamos à prancheta de projetos e saímos com a ideia dessas tintas que 'se carregam' durante o dia e emitem luz à noite."
Mas ter a ideia é uma coisa - e transformá-la em realidade, outra. E é nesse desafio, que a experiência de Goris pode fazer a diferença.


Segundo o engenheiro, uma das opções para criar as tais placas luminosas, por exemplo, seria misturar na sua tinta grandes quantidades de um cristal especial, que contém aditivos como o európio.
Outra tecnologia que já Outra tecnologia que já está sendo testada diz respeito ao uso de uma mistura de tinta termossensível para criar grandes placas de sinalização em formato de flocos de neve que avisariam aos motoristas sobre a presença de gelo na pista.

Estrada que recarrega energia

Também há um grande entusiasmo dos dois holandeses em relação ao projeto de uma pista exclusiva para carros elétricos com bobinas que carregariam as baterias dos veículos conforme eles passam.
A ideia pode parecer absurda, mas uma tecnologia semelhante já está sendo usada em um trem elétrico sem cabo em Bordeaux, na França.
"Não acho que cada autoestrada holandesa terá uma pista como essa, mas poderíamos pensar em ter isso em alguns lugares específicos", diz Goris.
Uma quarta ideia que a equipe holandesa pretende desenvolver até 2015 diz respeito a implantação de pequenas turbinas em locais estratégicos das estradas para usar o vento gerado pela passagem dos veículos para acender lâmpadas de sinalização.
"Descobrimos que principalmente na frente e no fim de túneis, há muito vento e poderíamos usar esse movimento de ar (para gerar energia)", acredita Roosegaarde.
Ainda é cedo para saber quanto dessas ideias sairão do papel. "Mas a menos que alguém esteja disposto a assumir o risco de ter ideias que à primeira vista parecem impossíveis, nunca progrediremos", opina Bill Thompson, especialista em tecnologia e colunista da BBC.
Entre outros centros e institutos que também estão tentando criar novas tecnologias para estradas estão a Universidade de Stanford, a empresa canadense Bombardier e a empresa de engenharia alemã IAV.