quarta-feira, 31 de agosto de 2016
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Vidro deixa passar a luz e retém o calor
Vidro deixa passar a luz e retém o calor
Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/08/2016
O vidro revestido com o novo material é praticamente transparente, mas não deixa o calor passar. [Imagem: A*STAR]
Blindagem contra infravermelho
Ajustando a composição química de nanopartículas dos elementos estanho e antimônio, pesquisadores de Cingapura fabricaram um revestimento ideal para recobrir as janelas de vidro de casas e edifícios de países tropicais, como o Brasil.
O revestimento, que é flexível e pode ser aplicado a qualquer material transparente, bloqueia 90% do calor do Sol - luz infravermelha - e deixa passar praticamente toda a luz visível.
Assim, é possível economizar tanto com ar-condicionado, quanto com iluminação.
"Nosso revestimento contra infravermelho, com nanopartículas de 10 nanômetros de óxido de estanho dopadas com antimônio, bloqueia mais de 90% da radiação do infravermelho próximo, enquanto deixa passar mais de 80% da luz visível," confirma o professor Hui Huang, do Instituto A*Star.
"Em particular, o desempenho da blindagem contra infravermelho dos nossos pequenos nanocristais de estanho dopado com antimônio é duas vezes o apresentado pelas versões comerciais [baseadas no mesmo material]", completou.
Solvotermal
A equipe produziu as nanopartículas usando uma técnica de síntese conhecida como método solvotermal, no qual os materiais precursores são aquecidos sob pressão em um autoclave - uma espécie de panela de pressão -, o que permite o controle preciso do tamanho das nanopartículas geradas.
Huang anunciou que já está negociando o licenciamento da tecnologia para uma empresa fabricante de vidros de Cingapura.
Bibliografia:
Solvothermal synthesis of Sb:SnO2 nanoparticles and IR shielding coating for smart window
Hui Huang, Minghong Ng, Yongling Wu, Lingbing Kong
Materials & Design
Vol.: 88, Pages 384-389
DOI: 10.1016/j.matdes.2015.09.013
Solvothermal synthesis of Sb:SnO2 nanoparticles and IR shielding coating for smart window
Hui Huang, Minghong Ng, Yongling Wu, Lingbing Kong
Materials & Design
Vol.: 88, Pages 384-389
DOI: 10.1016/j.matdes.2015.09.013
Fada magnética é flagrada por telescópios espaciais
Fada magnética é flagrada por telescópios espaciais
Com informações da ESA - 30/08/2016
Esta imagem é parte do mapa magnético que o telescópio traçou, exatamente na forma como os cientistas estão analisando os dados. [Imagem: ESA and the Planck Collaboration]
Erupção da Estrela Polar
Não, isto não é uma impressão artística, tão comumente vista na apresentação de observações astronômicas.
Também não é uma visão de cores verdadeiras, como veríamos se estivéssemos a bordo de uma nave espacial, mas representa a colorização dos dados reais dos campos magnéticos obtidos pelo telescópio espacial Planck.
Ou seja, esta imagem é parte do mapa magnético traçado pelas observações do telescópio, exatamente na forma como os cientistas estão analisando os dados.
A curiosidade é que esta porção do mapa magnético do Planck parece mostrar algo etéreo e fantástico: Uma figura semelhante a uma fada emergindo de chamas ardentes e caminhando em direção ao lado esquerdo do quadro.
Esta ilusão de fogo é na verdade produzida por um elemento celestial conhecido como "Erupção da Estrela Polar" (Polaris Flare). Mesmo este nome é um tanto enganador, porque o fenômeno não é uma erupção - como as erupções solares, por exemplo -, mas sim um feixe de filamentos ondulados de poeira com 10 anos-luz de largura, localizado na constelação de Ursa Menor, a cerca de 500 anos-luz de distância de nós.
Ondas em um mar de poeira cósmica
Usando uma combinação de observações dos telescópios com uma simulação de computador, os astrônomos agora acreditam que os filamentos da Erupção da Estrela Polar podem ter sido formados por ondas de choque lentas se propagando através de uma nuvem interestelar densa, um acúmulo de poeira cósmica fria e gás que se encontra entre as estrelas da nossa galáxia.
Estas ondas de choque, que lembram os estrondos sônicos formados por ondas sonoras rápidas aqui na terra, poderiam elas próprias ter sido desencadeadas por estrelas próximas que explodiram e perturbaram o ambiente ao seu redor, provocando uma grande nuvem de ondas de turbulência.
Em outras palavras, a imagem retrata ondas em um mar de poeira cósmica - e não chamas, como parece - detectadas por suas emanações magnéticas.
Linhas magnéticas
A Erupção da Estrela Polar está localizada perto do Pólo Norte Celeste, um ponto perceptível no céu alinhado com o eixo de rotação da Terra. Estendendo-se pelos céus dos hemisférios norte e sul, esta linha imaginária aponta para os dois polos celestes. Para encontrar o Pólo Norte Celeste, basta localizar a Estrela Polar, a estrela mais brilhante na constelação de Ursa Menor. Mas foi só nos últimos anos que os telescópios espaciais, como o Herschel e o Planck, começaram a mostrar que a Erupção da Estrela Polar tinha seus segredos.
As linhas através da imagem mostram a direção média do campo magnético da nossa galáxia na região que contém a Erupção da Estrela Polar. Elas foram traçadas com base na emissão polarizada da poeira cósmica.
Grãos de poeira interestelar são afetados pelo campo magnético da galáxia e entrelaçados com ele, o que os faz alinhar-se preferencialmente no espaço. Isto leva à emissão da poeira, que exibe uma orientação preferencial que pode ser detectada pelos telescópios - a emissão da poeira é calculada a partir de uma combinação de observações de várias frequências, enquanto a direção do campo magnético é baseada em dados de polarização do Planck a 353 GHz.
As linhas que traçam a "fada magnética" cósmica representam as intensidades dessas emissões.
Camuflagem sísmica: proteção anti terremoto é melhor que o esperado
Camuflagem sísmica: proteção anti terremoto é melhor que o esperado
Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/08/2016
A simulação mostra as ondas de choque atingindo o prédio não protegido (esquerda), enquanto o prédio com o escudo sísmico praticamente não sente nenhum abalo (direita). [Imagem: Marco Miniaci et al. - 10.1088/1367-2630/18/8/083041]
Manto da invisibilidade contra terremotos
Os mantos de invisibilidade antiterremotos já estão sendo testados em escala de laboratório com resultados promissores.
E esses resultados poderão ser ainda melhores, conforme indicam novos cálculos e um novo projeto proposto por Marco Miniaci e equipe da Universidade de Torino, na Itália.
As camuflagens sísmicas são construídas com metamateriais, materiais artificiais capazes de lidar com ondas de forma cuidadosamente calculada.
O campo é tão recente - as primeiras propostas de um manto de invisibilidade contra terremotos foram feitas em 2009 - que a cada dia os pesquisadores conseguem levar em conta novos comportamentos desses materiais, novas formas de implantação e, por decorrência, novas maneiras de lidar com as ondas.
O trabalho de Miniaci mostrou agora que as camuflagens sísmicas poderão ser implantadas ao redor de áreas urbanas inteiras já construídas, não precisando ser instaladas apenas em prédios novos, que já as incorporem desde o projeto.
Isso é essencial para a proteção de áreas históricas, evitando perdas irreparáveis como as que ocorreram recentemente na região de Amatrice, na Itália.
Proteção de prédios e áreas vulneráveis
Os cálculos mostraram que a blindagem de estruturas vulneráveis, usando metamateriais em grande escala - que inibem a propagação das ondas sísmicas através de efeitos de interferência - pode ajudar a proteger áreas grandes, sem qualquer modificação direta nos edifícios existentes na região.
Um dos escudos sísmicos mais simples e mais eficazes proposto pela equipe envolve escavar 2 ou 3 fileiras de cavidades em forma de cruz igualmente espaçadas no solo.
O escudo sísmico é formado por estruturas com formatos de cruz e cilindro, construídas ao redor da área a ser protegida. [Imagem: Marco Miniaci et al. - 10.1088/1367-2630/18/8/083041]
"As dimensões exatas vão depender do tipo de solo e da faixa de frequência do escudo," explicou Miniaci. "Para condições de solo arenoso e baixa frequência de excitações sísmicas, a largura, espaçamento e profundidade das cavidades, que deverão ser revestidas com concreto para evitar que o solo circundante colapse, pode chegar a 10 metros."
Para aumentar o desempenho da estrutura antiterremoto, a equipe propõe adicionar cavidades cilíndricas de 2 metros de diâmetro.
"Os próximos passos envolverão testes experimentais utilizando modelos em escala, em laboratórios geotécnicos sísmicos e de vibração," disse Miniaci. "Isso permitirá a validação das estruturas propostas e ajudará a planejar os primeiros projetos nesse campo."
Bibliografia:
Large scale mechanical metamaterials asseismic shields
Marco Miniaci, Anastasiia Krushynska, Federico Bosia, Nicola M Pugno
New Journal of Physics
Vol.: 18 (8): 083041
DOI: 10.1088/1367-2630/18/8/083041
Large scale mechanical metamaterials asseismic shields
Marco Miniaci, Anastasiia Krushynska, Federico Bosia, Nicola M Pugno
New Journal of Physics
Vol.: 18 (8): 083041
DOI: 10.1088/1367-2630/18/8/083041
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