Robôs escavadores construirão espaçoporto lunar

Pequenos robôs do tamanho de cortadores de grama poderão preparar o terreno lunar, fazendo a "lunaplanagem" necessária para a instalação de bases permanentes na Lua ou construindo barreiras de proteção nos locais de pouso.
Mantendo-se o cronograma atualmente previsto, a NASA pretende começar a construção de sua base lunar permanente a partir de 2020. Para isto, um dos problemas a serem resolvidos é o impacto que os foguetes que levarão as cargas e astronautas, e os trarão de volta, terão sobre a própria base lunar.
Jateamento de areia lunar
Para que os astronautas possam ir rapidamente do foguete à base, bem como as cargas possam ser transportadas de forma rápida e eficiente, o ponto de descida e lançamento - o espaçoporto lunar - deverá ficar o mais próximo possível da própria base.
O problema é que foguetes levantam poeira. E poeira é o que não falta na Lua. Para complicar, falta atmosfera. E a poeira levantada pelos foguetes, sem uma atmosfera para freá-la, pode se transformar num verdadeiro bombardeio sobre as instalações, submetendo-as a uma espécie de jateamento de areia.
Os pesquisadores do Laboratório de Astrorrobótica da Universidade Carnegie Mellon, nos Estados Unidos, vislumbraram duas saídas para o problema: a primeira é a construção de um muro ao redor do espaçoporto; a segunda é a criação de uma superfície dura no local de aterrissagem, uma espécie de asfalto, construído com material encontrado na própria Lua.
Muralha da Lua
Para a primeira solução, os pesquisadores calculam que dois robôs, pesando 150 quilogramas cada um, levarão cerca de 6 meses para construir um muro de proteção ao redor do espaçoporto, limitando o efeito "jateamento de areia" sobre a base.
Seria necessário construir uma barreira de 2,5 metros de altura, formando um semicírculo com 50 metros de extensão ao redor do ponto de descida e lançamento.
Pista de pouso lunar
Na segunda solução, os pesquisadores demonstraram que robôs ainda menores, do tamanho de pequenos cortadores de grama, podem juntar pequenas pedras para pavimentar o local de pouso.
"Isto poderá reduzir a necessidade de se construir barreiras de proteção. Para que possamos escolher qual das duas é a melhor solução, precisaremos enviar missões de estudo para coletar informações sobre a coesão do solo lunar e se podemos encontrar rochas disponíveis com as dimensões adequadas," explica o pesquisador John Kohut.
O projeto foi submetido à NASA, que agora definirá o cronograma dos estudos e o envio das missões de reconhecimento dos locais de pouso.

Nova tecnologia elimina poluentes dos motores diesel

Na teoria, os motores a diesel podem se tornar muito mais econômicos e ambientalmente corretos do que os motores a gasolina, graças ao seu princípio de funcionamento.
Mas isso é só na teoria, e virtualmente todos os motores diesel que equipam os caminhões atuais causam sérios problemas de poluição, inclusive com a emissão de nanopartículas danosas ao sistema respiratório humano, hidrocarbonetos não queimados e óxidos de nitrogênio (NOx).
Purificação eletroquímica dos gases de escapamento
Agora, engenheiros da Universidade Riso, na Dinamarca, desenvolveram um novo sistema de purificação para os gases exauridos pelo escapamento dos motores a diesel que é mais eficiente e mais barato do que os atuais filtros para retenção de particulados e tecnologias deNOx - que capturam os óxidos de nitrogênio.
A técnica, chamada purificação eletroquímica dos gases de escapamento, tem várias vantagens sobre os atuais filtros e catalisadores, tornando-a atrativa para uso a curto prazo pela indústria automotiva.
A purificação das partículas de carbono, dos óxidos de nitrogênio tóxicos e dos hidrocarbonetos não queimados acontece integralmente dentro de uma única unidade filtrante.
Diesel sem aditivos
As soluções atualmente disponíveis exigem a instalação de um filtro para retenção dos particulados e de um catalisador SCR (Selective Catalytic Reduction) ou de de um absorvedor de NOX ou, ainda, de um recirculador dos gases exauridos. A adoção dessas tecnologias exige alterações significativas no projeto dos veículos, além de impor aumentos de custos significativos.
Outra vantagem da utilização da purificação eletroquímica é que ela dispensa a adição de substâncias ao diesel. O filtro também dispensa os metais preciosos, como a platina, normalmente utilizados nos catalisadores.
A purificação eletroquímica dos gases de escapamento opera de forma independente da operação do motor, podendo também ser utilizada em motores estacionários, como os utilizados em geradores elétricos.
Os pesquisadores esperam que sua nova tecnologia esteja pronta para utilização comercial nos próximos 4 anos.

Robôs infantis vão muito além das brincadeiras

Crianças com problemas de mobilidade, como aqueles causados por paralisia cerebral ou coluna vertebral fissurada, certamente terão também problemas de desenvolvimento, entre outras coisas, porque não conseguem explorar o mundo como outras crianças.

Aprendizado de corpo inteiro

O desenvolvimento infantil baseia-se nas milhares de pequenas descobertas diárias, à medida que os bebês exploram o mundo ao seu redor, primeiro com os olhos, depois com as mãos e, a seguir, com o seu corpo inteiro, quando eles começam a engatinhar a andar.
As crianças com problemas de mobilidade, ao contrário, somente começam nesse aprendizado de corpo inteiro por volta dos 3 anos de idade, quando finalmente conseguem adaptar-se a uma cadeira de rodas tradicional.

Cadeira de rodas robotizada

Pensando nisso, o professor Cole Galloway e seus colegas da Universidade de Delaware, nos Estados Unidos, estão desenvolvendo as primeiras cadeiras de rodas automatizadas para bebês e crianças muito pequenas.
Como a criança nessa idade, tipicamente a partir dos 6 meses de vida, necessita de assistência total, os engenheiros criaram verdadeiros robôs, com inteligência suficiente para evitar que as crianças coloquem sua cadeira de rodas escada abaixo, por exemplo.
Uma plataforma robótica, disponível comercialmente, foi conectada às pequenas cadeiras, fugindo do desenho tradicional das cadeiras de rodas. O resultado é mais parecido com as pequenas motos elétricas.
O caso de Andrew, visto na foto, é sintomático. Agora com 17 meses de idade, ele está testando a cadeira de rodas infantil robotizada desde os 6 meses de idade. Isso permitiu que ele já pudesse ingressar no jardim-de-infância, o que é praticamente inviável para crianças que, como ele, sofrem de espinha bífida.

Construindo o próprio cérebro

O professor Galloway acredita que a mobilidade dada a essas crianças pelas cadeiras robotizadas poderá impactar suas vidas de inúmeras maneiras, especialmente quando se considera o rápido desenvolvimento do cérebro nessa idade.
"Os bebês literalmente constroem seus próprios cérebros por meio da exploração, aprendendo a lidar com um mundo muito complexo. Suas ações, sentimentos e seu pensar moldam o seu desenvolvimento cerebral," diz o pesquisador.
A Universidade requereu as patentes para as cadeiras infantis robotizadas e espera encontrar parceiros para colocá-las no mercado. Quando disponíveis comercialmente, os equipamentos serão adequados para crianças entre 6 meses e 2 anos de idade.

Nanotecnologia cria cobre quatro vezes mais forte

Pesquisadores chineses e holandeses, trabalhando conjuntamente, demonstraram que é possível fabricar cobre 4 vezes mais forte do que o metal comercialmente disponível - e mantendo sua tradicional característica de maleabilidade.
Como a condutividade termal e elétrica do supercobre também têm níveis bons, os cientistas veem o novo material como uma alternativa promissora para a fabricação de cabos elétricos muito mais resistentes do que os atuais.

Microestrutura dos metais

A resistência dos metais depende de sua microestrutura - a forma como seus átomos se organizam em sua rede cristalina. Quanto mais fina for a estrutura, mais forte é o metal.
Os cientistas agora demonstraram que esse princípio vale também para as já finíssimas estruturas cristalinas dos metais.
Além da importância tecnológica, a descoberta também é cientificamente significativa, melhorando o entendimento de como os metais se cristalizam e como os átomos interagem para formar suas estruturas internas.

Nanometal

Os cientistas descobriram que a resistência do cobre vai aumentando à medida que sua estrutura se torna mais fina, até atingir um limite máximo. Quando as nanoestruturas cristalinas ficam menores do que 15 nanômetros, o cobre inesperadamente começa a se tornar mais frágil.
Os pesquisadores também identificaram e descreveram esse processo de enfraquecimento com a ajuda de um microscópio eletrônico.

Ao manipular as estruturas em dimensões abaixo dos 100 nanômetros, a dimensão abaixo da qual nascem as nanotecnologias, os pesquisadores criaram um dos primeiros nanometais superfortes, com possibilidade práticas de uso industrial imediato.

Suspensão regenerativa transforma amortecedor em gerador de energia

Uma equipe de estudantes do MIT, nos Estados Unidos, desenvolveu um amortecedor regenerativo, capaz de capturar a energia cinética gerada quando o carro passa por buracos ou saliências, transformando-a em eletricidade.
O sistema é semelhante ao sistema regenerativos dos freios, que captura a energia cinética durante as frenagens, podendo ser usado para carregar baterias que liberam posteriormente a energia nos momentos de arrancada e aceleração, diminuindo o consumo de combustível.
Suspensão regenerativa
O projeto começou "porque nós queríamos descobrir onde se desperdiça energia em um veículo," explica o professor Zack Anderson, um dos coordenadores da pesquisa. Os veículos híbridos já possuem sistemas regenerativos de freios, de forma que os engenheiros tiveram que procurar em outros lugares.
A suspensão foi o candidato inicial e a escolha se comprovou correta. Os pesquisadores alugaram diversos tipos de carros e colocaram sensores em sua suspensão para determinar a energia potencial que poderia ser recuperada. Eles descobriram que, quanto mais pesado o veículo, maior é a energia desperdiçada na suspensão.
Amortecedor inteligente
O protótipo do amortecedor regenerativo usa um sistema hidráulico que força um fluido através de uma turbina conectada a um gerador. O equipamento é controlado por um sistema eletrônico ativo que, além de otimizar o amortecimento, oferecendo um desempenho melhor do que os amortecedores convencionais, gera eletricidade para recarregar as baterias ou operar outros dispositivos elétricos no veículo.
Os testes mostraram que um caminhão equipado com seis amortecedores regenerativos pode gerar 1 kW de potência em média em uma estrada asfaltada em boas condições - isto é suficiente para eliminar totalmente a necessidade do alternador.
Os pesquisadores já patentearam o invento e abriram uma empresa para comercializá-lo.

Apresentado o painel 3D que equipará os carros do futuro

Pesquisadores alemães desenvolveram um novo tipo de painel para automóveis que funciona como uma tela 3D, mostrando velocidade, rotação do motor e todas as demais informações úteis para o motorista na forma de imagens em três dimensões.
Funcionalidade e beleza
Além da funcionalidade, o painel 3D pode ser livremente configurado pelo motorista, adaptando-o às suas necessidades e selecionando a estética que mais o agrade. Cada configuração pode ser salva e recuperada posteriormente.
Quando o carro está desligado, o painel tridimensional fica totalmente negro, como uma tela comum. Ao ser acionado, ele pode mostrar os instrumentos normais já presentes nos painéis tradicionais, aplicativos para seleção das músicas no aparelho de som e até notícias sobre o trânsito.
Navegação por GPS 3D
O sistema de mensagens embutido no painel 3D emite também alertas sobre a hora de reabastecer, baixo nível de calibragem dos pneus, imagens de uma câmera instalada na traseira do carro, auxiliando nas manobras e no estacionamento, assim como qualquer outra funcionalidade que cada carro possa vir a ter.
Ao ser integrado com um sistema de navegação por GPS, é possível acompanhar o trajeto no painel olhando para modelos tridimensionais da cidade, tornando ainda mais fácil chegar rapidamente ao destino.
"As informações mais importantes para o motorista num dado momento são mostradas em primeiro plano - pode ser a pressão do ar, a rota de navegação ou o título da música que está sendo tocada," explica o Dr. René de la Barré, do Instituto Fraunhofer de Telecomunicações.
Imagens 3D em tempo real
A sensação de profundidade das imagens é criada com a ajuda de duas câmeras instaladas no interior do carro, que medem a posição dos olhos do motorista e a distância entre eles, tudo em tempo real.
Com isto, as duas imagens superpostas que geram o efeito 3D na tela são adaptadas individualmente para cada motorista.
O monitoramento em tempo real garante que ele estará vendo as imagens tridimensionais de qualquer ângulo, evitando a perda de foco com o balanço normal da cabeça gerado pela movimentação do carro.

Protótipos aéreo e terrestre

Os estudos e pesquisas para a construção de sistemas embarcados críticos, com ênfase para veículos autônomos móveis, estão entre os principais objetivos do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Sistemas Embarcados Críticos (INCT-SEC). O INCT-SEC funcionará nos laboratórios do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP de São Carlos.
O coordenador do INCT, professor José Carlos Maldonado, avisa que deverão ser construídos inicialmente dois protótipos, um aéreo e um terrestre. "O objetivo é transferir a tecnologia às empresas associadas, visando a possível fabricação e comercialização", antecipa.
Comando de veículos autônomos
Sistemas embarcados críticos são complexos programas computacionais que comandam veículos autônomos. "São conjuntos de softwares e hardwares que compõem os sistemas. Suas aplicações são inúmeras, desde a agricultura, aviação, meio ambiente, até setores da segurança e defesa nacionais", descreve Maldonado.
Sistemas embarcados críticos compõem veículos autônomos que podem ser usados em diversas áreas, como meio ambiente, agricultura e segurança
Ele lembra que um dos projetos que motivou os cientistas do ICMC a implantarem o INCT foi o ARARA (Aeronaves de Reconhecimento Assistidas por Rádio e Autônomas), testado e desenvolvido numa parceria entre o ICMC e a Embrapa. O objetivo do Projeto ARARA é substituir aviões convencionais - com piloto e tripulação - utilizados na obtenção de imagens aéreas, por modelos de escala reduzida, diminuindo o custo de monitoramento de áreas agrícolas e sob controle ecológico.
Transferência de tecnologia para a indústria
De acordo com o docente, até o final de 2010, o Instituto estará totalmente instalado em São Carlos, em colaboração com toda a rede de parceiros espalhados em diversas regiões do Brasil, prazo em que os protótipos deverão estar concluídos. A entidade reunirá grupos de pesquisadores de nove universidades brasileiras, além de sete representantes da iniciativa privada.
Serão várias as atividades e cooperações do Instituto. Maldonado esclarece que no Brasil já existem pesquisadores e estudos consolidados nesta área. "O que iremos fazer é agregar entidades e estudiosos e organizar o setor para impulsionarmos as pesquisas e projetos a serem desenvolvidos", garante.
Além da transferência de tecnologia à indústria, o INCT também incentivará a formação de recursos humanos para o setor. "Atuaremos em diversas frentes", afirma Maldonado, lembrando que "teremos projetos, inclusive, com a participação em âmbito internacional. Já temos contatos com alguns institutos alemães."
O Instituto coordenado por Maldonado já tem suas divisões administrativas organizadas. Além de um Comitê Gestor, há as divisões de Pesquisa e Desenvolvimento; Operacional; Administrativa. Nesta primeira reunião do grupo gestor serão priorizadas metas e estabelecidos prazos de projetos. "Na oportunidade, iniciaremos o planejamento do primeiro workshop do INCT-SEC, que deverá ser realizado em abril, aqui em São Carlos", adianta o professor.