Nanocarro molecular roda livre a temperatura ambiente

Quando apresentaram ao mundo pela primeira vez o seu nanocarro, em 2005, os cientistas da Universidade Rice, nos Estados Unidos, foram logo avisando que ele era uma máquina quente.
Literalmente: o carro construído com moléculas precisava ser aquecido a 200º C para andar. Essa máquina literalmente quente continuava com a mesma limitação quando os pesquisadores lhe deram um motor alimentado por luz.
Nanocarro frio
Agora, a equipe do professor Stephan Link, um químico especializado em plasmônica e colega dos criadores do nanocarro original, conseguiu finalmente fazer com que a nanomáquina funcione a temperatura ambiente.
O grande feito do professor Link foi dispensar o microscópio eletrônico de tunelamento (STM) que era necessário para que o movimento do nanocarro pudesse ser acompanhado.
Agora é possível seguir o nanocarro usando uma única molécula fluorescente. O imageamento por fluorescência permite que o nanocarro ande também por superfícies não condutoras de eletricidade, o que não é possível quando se usa o microscópio de tunelamento.
Esfriando a máquina
Enquanto se preparavam para criar um ambiente de calor ao redor do carro, para testar seu rastreamento usando a molécula fluorescente, os pesquisadores descobriram com surpresa que ele estava se movendo mesmo estando a temperatura ambiente.
O nanocarro movimenta-se a uma velocidade de 4,1 nanômetro por segundo - isso representa duas vezes o comprimento do próprio nanocarro a cada segundo. O movimento é errático, uma espécie de ziguezague sobre a placa de vidro.
Porque ele passou a se movimentar sem exigir o calor é uma questão que ainda permanece em aberto. Os cientistas planejam pesquisar as causas, mas suspeitam de alguma interação das moléculas do nanocarro com o substrato condutor que era necessário para que ele fosse observado sob o microscópio eletrônico.
Nanotrator de esteiras
A molécula do corante usado no rastreamento - isocianato tetrametilrrodamina - acaba criando um arrasto que diminui a velocidade do nanocarro. Os pesquisadores acreditam que isso poderá ser resolvido adicionando mais um par de rodas, o que fará o nanocarro parecer-se com um nanotrator de esteiras.
"Agora que nós já podemos ver o movimento do nanocarro, o desafio é dar o próximo passo e fazê-lo ir de um ponto A até um ponto B. Isso não será muito fácil," diz Link.
O objetivo da pesquisa é, a longo prazo, construir máquinas a partir de moléculas de forma muito parecida com o que a natureza faz com as proteínas, tornando-as capazes de desempenhar tarefas específicas nos organismos vivos.

Veículos híbridos ganham impulso com motor pneumático

Uma equipe de engenheiros europeus, trabalhando no Instituto de Tecnologia de Zurique, na Suíça, acredita ter encontrado a solução para o alto custo dos veículos híbridos.
Em vez de mesclar motores a combustão e motores elétricos, a solução pode estar na utilização de motores que funcionem tanto a gasolina quanto a ar comprimido.
Muitos prós e um contra
Os carros híbridos, com suas motorizações mistas, parte motor a combustão, parte motor elétrico, têm inúmeras vantagens, mas que podem ser resumidas em um resultado final capaz de convencer qualquer um: eles são mais econômicos e poluem menos do que os carros tradicionais movidos unicamente por motores a combustão.
Então, por que eles ainda não são fabricados em larga escala? Há várias questões envolvidas, mas que também podem ser resumidas em um resultado final capaz de desanimar a grande maioria: eles são muito caros.
O aparato tecnológico necessário para que o motor a combustão conviva harmonicamente com os motores elétricos é grande e complexo, o que responde pelo alto custo final da motorização híbrida.
As estimativas indicam que só a motorização de um veículo híbrido elétrico custa três vezes mais do que um motor convencional a gasolina. E isso sem somar as baterias.
Motor híbrido pneumático
Já um motor híbrido pneumático poderá ser fabricado por muito menos do que os motores híbrido elétricos. Segundo os pesquisadores, um motor híbrido pneumático custará apenas 20% a mais do que um motor a gasolina de potência equivalente. E poderá oferecer uma economia substancial, correspondente a 80% da economia oferecida pelo híbrido elétrico.
O conceito do motor híbrido pneumático é bastante simples. Além dos bicos de injeção do combustível e das válvulas de admissão tradicionais, o motor possui entradas de ar comprimido para os cilindros, por onde é injetado o ar que fica armazenado em tanques sob pressão.
Nas arrancadas, nas mudanças de marcha, ou quando o motorista exigir mais potência, o ar comprimido flui para dentro dos cilindros por meio de uma válvula controlada eletronicamente. Se o combustível é injetado simultaneamente, o motor responde de forma extremamente rápida.
Super turbo
Segundo o professor Lino Guzzella, responsável pelo projeto, os carros normais têm picos de potência de mais de 150 hp, mas no trânsito normal não usam mais do que 30 hp. Isso permitiu que eles reduzissem o motor de quatro para dois cilindros.
Para manter a potência e satisfazer a exigência dos consumidores, que querem carros que aceleram bem, o motor é dotado de um turbo compressor que explora a entalpia dos gases da queima como fonte de energia, fazendo com que o motor de dois cilindros renda tanto quanto um motor tradicional de quatro cilindros nos momentos em que o motorista busque potência no acelerador.
Além disso, a redução do número de cilindros diminuiu as perdas de potência por atrito e aumentou a eficiência energética média do motor.
Assim que a crise passar
Os testes iniciais com o motor híbrido pneumático mostraram uma eficiência média entre 18 e 24 na avaliação ETC (European Test Cycle), o que corresponde a uma economia de combustível de 33%.
Em trânsito unicamente urbano essa economia chega aos 50%, porque o motor injeta ar comprimido no seu tanque de armazenamento durante as frenagens do veículo, recuperando a energia cinética.
Segundo o professor Guzzella, vários fabricantes de motores e de automóveis já foram até o seu laboratório para coletar informações mais precisas sobre o motor híbrido pneumático e mostraram-se altamente interessados no projeto. Segundo ele, a atual crise econômica está retardando um pouco as negociações, mas ele acredita que logo teremos os primeiros protótipos em testes nas ruas.

Micromotor viabiliza robôs que navegam pelas veias e artérias

Micromotores piezoelétricos
Micromotores pequenos o suficiente para navegar no interior das artérias e veias do corpo humano podem se transformar nas mais modernas ferramentas para o tratamento de problemas cardiovasculares, incluindo embolias, infartos e derrames.
Os minúsculos motores estão sendo desenvolvidos por pesquisadores da Universidade Monash, na Austrália. Cada micromotor mede 250 micrômetros (um quarto de milímetro) e seu funcionamento baseia-se na energia piezoelétrica.
Cirurgias com robôs
As cirurgias não-invasivas, ou minimamente invasivas, estão entre as preferidas pelos médicos e pacientes devido aos menores riscos, menor tempo de internação e maior conforto para o paciente.
Contudo, nem mesmo nesses casos os riscos estão totalmente afastados, principalmente pela largura geralmente excessiva dos catéteres e sondas. Em alguns casos, essas cirurgias não são prescritas justamente porque o local a ser operado, como é o caso de certas artérias, não comporta os equipamentos disponíveis.
Microrrobôs com controle remoto
Esse problema poderá ser grandemente minimizado com microrrobôs miniaturizados, controlados remotamente por meio de conexões sem fios.
Apesar de grandes progressos em novos sistemas de propulsão, os pesquisadores australianos acreditam que os motores ainda representam uma alternativa mais viável e mais fácil de ser adotada em larga escala

Tecnologia dos motores
O problema é que parece que a tecnologia dos motores não tem andado no mesmo ritmo que aquela empregada nos demais componentes utilizados na fabricação de robôs.
"Se você pegar um catálogo de produtos eletrônicos, irá encontrar todo tipo de sensor, LED, chips e memória etc., que representam a última palavra em tecnologia e miniaturização. Entretanto, dê uma olhada nos motores e você encontrará poucas mudanças em relação aos motores disponíveis nos anos 1950," diz o Dr. James Friend, coordenador da pesquisa.
Motores piezoelétricos miniaturizados
Foi pensando nesse hiato tecnológico que ele e sua equipe desenvolveram os novos motores piezoelétricos miniaturizados. Ao contrário dos motores elétricos rotativos convencionais, os motores piezoelétricos podem ser miniaturizados ao extremo, adaptando-se a uma série de novas aplicações.
"Oportunidades para micromotores estão por toda parte, em campos tão diversos quanto a biomedicina, a eletrônica, a aeronáutica e a indústria automotiva. As respostas para essas necessidades têm sido diversas, com projetos que utilizam forças de acionamento eletromagnéticas, eletrostáticas, termais e até osmóticas," comenta o Dr. Friend.
"Os designs piezoelétricos, contudo, têm características de escalabilidade e, em geral, são projetos mais simples, que oferecem uma excelente plataforma para o desenvolvimento de micromotores," conclui ele.
Os pesquisadores agora estão trabalhando no aprimoramento do sistema de controle à distância dos micromotores, para que eles possam ser testados em aplicações reais.

Programa gratuito ajuda a planejar trânsito das cidades

Em parceria com pesquisadores de Universidade de São Paulo (USP), a docente Renata Cardoso Magagnin, da Faculdade de Arquitetura, Artes e Comunicação (Faac) da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Bauru, desenvolveu um sistema on-line para subsidiar planos diretores de transportes e mobilidade em cidades de médio porte.
Participação dos cidadãos
Batizado de Planuts (Sistema de Suporte à Decisão Espacial para o Planejamento Urbano e de Transporte Integrado e Sustentável), o recurso online permite a participação do cidadão nos trabalhos de monitoramento e diagnóstico de um plano diretor, contribuindo para que o trânsito das cidades médias não se torne tão problemático como o das grandes metrópoles.
A professora partiu do princípio de que a mobilidade urbana resulta da interação dos deslocamentos de pessoas e bens, indo muito além do movimento de veículos ou do conjunto de serviços implantados para esses deslocamentos.
Para isso, a ordem de avaliação do sistema Planuts é composta por três fases e quatro módulos. A primeira avalia os módulos 1 e 2, a segunda o módulo 3 e a terceira o módulo 4.
Gestão de transportes
O módulo 1 define o grau de importância dos temas relacionados ao meio ambiente e transportes, gestão dos transportes, infraestrutura, planejamento, e aspectos socioeconômicos. O segundo módulo avalia outros dois temas importantes escolhidos pelos gestores públicos.
O terceiro módulo avaliará os problemas e soluções associados aos indicadores, definindo as prioridades da cidade, apresentando problemas e soluções, definindo ações e traçando um diagnóstico mais elaborado. O módulo 4, por sua vez, é aquele em que os avaliadores terão sugestões para o desenvolvimento do plano diretor.
Além dos quatro módulos apresentados, existe ainda um módulo administrativo que disponibiliza relatórios destinados aos administradores do sistema.
Problemas da mobilidade urbana
O Planuts permitirá, entre outras coisas, identificar e avaliar problemas associados à mobilidade urbana, explorar informações espaciais da cidade, contribuir em processos de tomada de decisão e definir indicadores para utilizar no processo de avaliação e monitoramento, de modo a reduzir os congestionamentos nas cidades, diminuir o número de acidentes de trânsito e fazer com que a população utilize mais o transporte coletivo.
A participação da população ocorre individualmente no site do sistema, que foi desenvolvido com recursos de multimídia como textos, imagens e vídeos didáticos, permitindo a realização, de forma bastante dinâmica, de todo o processo de avaliação das categorias, temas e indicadores.
Os gestores municipais interessados em utilizar o dispositivo devem solicitar à docente um DVD com o programa e um material explicativo para implantação do sistema no município.

Radiador para automóveis é feito com resina de óleo de mamona

A empresa japonesa Denso apresentou um novo radiador para automóveis construído com uma resina vegetal derivada do óleo de mamona. O novo radiador começará a ser produzido em escala industrial e deverá equipar os primeiros carros a partir da metade de 2009.
Resina de óleo de mamona
Praticamente a totalidade dos radiadores de automóveis fabricados hoje são feitos de alumínio. O novo "bio-radiador" é construído com uma resina extraída do óleo da mamona, além de materiais petroquímicos e fibra de vidro.
Os ingredientes derivados do óleo de mamona representam 40% da resina.
A resina é produzida por meio de uma reação química entre dois compostos orgânicos derivados do óleo de mamona e do petróleo. O material é reforçado com fibra de vidro, que é adicionada para aumentar a resistência mecânica do radiador.
Resistência ao cloreto de cálcio
Até agora vinha sendo difícil o desenvolvimento de peças automotivas a partir de resinas vegetais devido às altas temperaturas que esses componentes devem suportar no compartimento do motor. A empresa resolveu este problema criando um produto híbrido.
Outra vantagem do novo radiador à base de resina vegetal é a sua alta resistência ao cloreto de cálcio, um material utilizado nas rodovias de países sujeitos à neve para derreter o gelo que se forma sobre as pistas. O novo radiador é mais de sete vezes mais resistente ao cloreto de cálcio e pode ser produzido a um custo mais baixo do que os componentes similares atualmente projetados para regiões frias.
A empresa afirmou em nota que pretende utilizar a resina para fabricar outros componentes para automóveis.