LEDs brancos construídos sobre papel vão iluminar suas paredes.

O esquema dos LEDs sobre papel parece complicado, mas sua fabricação é feita por impressão. [Imagem: Gul Amin]

Papel luminoso

Já pensou em acender a cortina, em vez de abri-la? Ou mudar o brilho e a cor do seu papel de parede? Ou acender o teto inteiro, em vez de apenas uma lâmpada?

Estas são as propostas agora tornadas realidade pelo trabalho do paquistanês Gul Amin, atualmente na Universidade Linkoping, na Suécia.

Ele desenvolveu uma técnica que permite que LEDs brancos sejam fabricados diretamente sobre papel ou outras fibras.

Os nanoLEDs, que emitem uma luz branca muito pura, foram construídos com minúsculas barras de óxido de zinco, depositadas juntamente com um polímero condutor, diretamente sobre uma folha de papel.

O pesquisador demonstrou também que é possível fabricar os nanoLEDs por impressão. Nesse experimento, ele usou um papel de parede comum.

LEDs de óxido de zinco

Ao descobrir que nanofios de óxido de zinco poderiam emitir luz, pesquisadores criaram recentemente uma nova categoria de LEDs, ainda menores e mais eficientes que os LEDs comuns.

Amin e seu colega Naved ul Hassan Alvi estavam pesquisando várias técnicas para cultivar diferentes nanoestruturas de óxido de zinco sobre diferentes materiais.

O papel mostrou-se um substrato perfeito, além de abrir caminho para uma grande variedade de aplicações práticas imediatas.

O papel deve ser inicialmente recoberto com uma camada protetora muito fina de uma resina chamada cicloteno, tornando-se impermeável.

A seguir são depositados os componentes ativos, uma malha de nanofios de zinco, dispersos em uma fina camada do polímero PFO (polidietilfluoreno).

Métodos químicos

A técnica foi patenteada e já está licenciada para uma empresa criada por seu professor, Magnus Willander.

"Esta é a primeira vez que alguém foi capaz de construir componentes semicondutores fotônicos inorgânicos diretamente sobre papel usando métodos químicos," disse o cientista-empresário.

Bibliografia:

Piezoelectric power generation from zinc oxide nanowires grown on paper substrate

M. Y. Soomro, I. Hussain, N. Bano, O. Nur, M. Willander

Physica Status Solidi

Vol.: Article first published online

DOI: 10.1002/pssr.201290002

Inovação Tecnológica.

Banho com ar aquecido economiza até 30% de energia.

Experimento com box fechado para avaliação dos ganhos com o banho com ar aquecido.[Imagem: Marco Aurélio da Cunha Alves/UFJF]

Banho com ar aquecido economiza até 30% de energia

Experimento com box fechado para avaliação dos ganhos com o banho com ar aquecido.[Imagem: Marco Aurélio da Cunha Alves/UFJF]

Pesquisadores da Universidade Federal de Juiz de Fora (MG) desenvolveram uma técnica que não apenas reduz o consumo de energia elétrica do chuveiro, como também aumenta o conforto do banho.

O método tem como fundamento aquecer não apenas a água do banho, mas também o ambiente do banheiro.

Banho com ar aquecido

Enquanto hoje somente a água do banho é aquecida, o método proposto pelos pesquisadores mineiros aquece também o ar em torno da pessoa.

Com o aquecimento do ar ambiente, a temperatura da água requerida para um banho confortável é menor, exigindo menor potência do chuveiro e, portanto, consumindo menos energia elétrica.

Segundo os pesquisadores, o aquecimento do ar ambiente requer menos energia do que a energia economizada pelo chuveiro, gerando um balanço energético final positivo, com um ganho superior a 30%.

A tecnologia pressupõe o fechamento total do box do banheiro, para que o ar quente não escape do seu interior.

Etapas do banho econômico

Com a nova tecnologia, um banho confortável teria três etapas.

Na etapa pré-banho, o usuário entra no box, fecha a porta e liga o sistema de aquecimento de ar, ajustando-o para uma temperatura à sua escolha - isso leva em torno de 1 minuto.

Na etapa do banho propriamente dito, após o ar ambiente já ter atingido a temperatura escolhida, o usuário abre a água e ajusta sua temperatura.

Finalmente, na etapa pós-banho, o box continuará aquecido pelo sistema de aquecimento de ar, eliminando aquela fase em que o usuário sente o impacto do rápido abaixamento de temperatura que ocorre quando o chuveiro é desligado. Nesse caso, ele ficará aquecido até se enxugar e poder se vestir.

"Em uma residência pequena com quatro moradores, o chuveiro elétrico pode responder por até 45% do consumo de energia elétrica durante os meses mais frios e por cerca de 30% no período mais quente do ano, quando a potência do chuveiro pode ser reduzida," explica o professor Marco Aurélio da Cunha Alves, idealizador do projeto.

"Em outras palavras, a economia de energia elétrica nos banhos, além de possuir variados benefícios para o meio ambiente, traz também economia financeira significativa ao consumidor, visto que pode reduzir bastante o valor da conta de luz no final do mês," completa ele.

O ganho é suficiente para alimentar a geladeira da casa durante o mês inteiro.

Fazendo as contas

O professor Marco Aurélio mostra seus resultados em números muito precisos.

Ele lembra que a pesquisa Procel, feita pela Eletrobras, indica que o tempo médio do banho de um brasileiro é de 10 minutos.

Os modelos mais populares de chuveiro elétrico usados no país têm potência mínima de 3.000 Watts, na posição "verão", e máxima de 4.500 W, na posição "inverno".

Considerando os 10 minutos de banho, isso significa um consumo de 0,50 kWh nos dias mais quentes e 0,75 kWh nos dias mais frios. A proposta do pesquisador é aquecer o ar para evitar que o usuário use a potência máxima do chuveiro.

"Supondo um box com as dimensões de 1,10 x 1,10 x 2,10 metros, para aquecer o ar contido no interior desse box, de 15ºC até 32ºC, será gasta a energia de 0,015 kWh," calcula ele.

"A economia de energia obtida com o banho com aquecimento do ar com relação ao banho convencional é: (0,75 - 0,515) kWh = 0,235 kWh. Em termos percentuais a economia é: (0,75 : 0,235 x 100)% = 31%," conclui Marco Aurélio.

A Universidade já depositou o pedido de patente da tecnologia, e agora o pesquisador está conversando com parceiros da indústria para viabilizar sua colocação no mercado.

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Inovação Tecnológica.

Cerebelo artificial humaniza movimentos de robô.

Depois de aprender seus movimentos iniciais em um robô construído no laboratório da universidade, o cerebelo artificial agora será transplantado para um robô industrial estado-da-arte. [Imagem: Niceto R. Luque]

Cerebelo artificial humaniza movimentos de robô

Depois de aprender seus movimentos iniciais em um robô construído no laboratório da universidade, o cerebelo artificial agora será transplantado para um robô industrial estado-da-arte. [Imagem: Niceto R. Luque]

Cerebelo de robô

Pesquisadores espanhóis desenvolveram um cerebelo artificial que controla um braço robótico com uma precisão quase humana.

O cerebelo é a parte do cérebro humano que controla o sistema locomotor e coordena os movimentos do corpo.

É verdade que robôs podem ser muito mais rápidos e muitíssimo mais precisos do que uma mão humana.

Contudo, se isso é uma vantagem para robôs industriais, manipulando peças em alta velocidade, torna-se um problema para robôs que devem interagir diretamente com trabalhadores humanos.

Simulador neural

As técnicas de alta velocidade usadas nos robôs industriais, ao requererem forças intensas, tornam-se perigosas para os seres humanos; e por consumirem muita energia, são inadequadas para robôs móveis ou autônomos.

Isso levou Niceto Luque e seus colegas da Universidade de Granada a desenvolverem um cerebelo virtual, um simulador neural que controla o robô, não por instruções detalhadas e rígidas, mas por um sistema de aprendizado e adaptação.

Além de armazenar suas "leituras sensoriais", o sistema adapta-se a correções, em vez de simplesmente travar, como acontece com circuitos eletrônicos comuns.

Modelo que serviu de inspiração para o desenvolvimento do simulador neural, que está disponível no endereço http://code.google.com/p/edlut. [Imagem: Luque et al./IJNS]

"Além disso, ele grava os comandos motores para prever a ação ou o movimento a ser realizado pelo braço robótico," diz o pesquisador.

Em outras palavras, o robô dotado do cerebelo artificial aprende automaticamente conforme ele vai manipulando diferentes objetos.

É possível também dizer a ele "Vá daqui até lá" e ele se vira para encontrar a melhor forma de fazer isso, sem tropeçar em seus colegas.

Transplante virtual

O controle tradicional de robôs industriais exige a inserção de comandos precisos para cada movimento.

Os problemas aparecem quando um trabalhador surge repentinamente na frente do robô.

Segundo o pesquisador, a adaptabilidade a condições variáveis propiciada pelo simulador neural dá ao robô condições ideais para a interação com seres humanos trabalhando lado a lado com ele em uma fábrica.

Depois de aprender seus movimentos iniciais em um robô construído no laboratório da universidade, o cerebelo artificial agora será transplantado para um robô industrial estado-da-arte.

Bibliografia:

From sensors to spikes: evolving receptive fields to enhance sensorimotor information in a robot-arm

Niceto R. Luque, Jesús A. Garrido, Jarno Ralli, Juanlu J. Laredo, Eduardo Ros

International Journal of Neural Systems

Vol.: Accepted: 01 June 2012

Inovação Tecnológica.

Brasileiros desenvolvem queima de cerâmica em forno de micro-ondas!!!

Brasileiros desenvolvem queima de cerâmica em forno de micro-ondas

Ao ouvir falar de uma cerâmica, a maioria das pessoas logo se lembra de uma indústria com jeitão pré-industrial, com uma enorme chaminé.

Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) estão trabalhando para mudar essa paisagem.

Cerâmica em micro-ondas

Ruth Kiminami e seus colegas querem levar para as cerâmicas uma tecnologia já bem conhecida das donas de casa: o forno de micro-ondas.

As pesquisas mostram que a monoqueima de porcelanas esmaltadas neste tipo de forno apresenta perfeita adesão do esmalte, densidade aparente e resistência mecânica igual às obtidas pelo processo convencional.

E não se trata apenas de igualar a tecnologia secular: há um enorme ganho de tempo e energia.

O método convencional, chamado bi queima, utiliza mais tempo e energia porque depende da queima do corpo cerâmico sem esmalte, numa primeira fase, e de uma nova queima, depois que o material passa por um processo de esmaltação.

Com esse procedimento em fases o processo de produção leva no mínimo 18 horas.

No forno de micro-ondas a queima da cerâmica é feita em apenas 24 minutos.

Porcelanas

A pesquisadora acredita que o avanço e a disseminação da técnica de queima cerâmica em forno de micro-ondas podem ter enorme impacto em uma indústria caracterizada por pequenas e médias empresas.

A adoção da monoqueima em micro-ondas seria um processo inovador para a produção de cerâmicas, sobretudo para a produção de porcelanas.

Inovação tecnológica. 

Toneladas de ouro e prata vão parar no lixo.

Toneladas de ouro e prata vão parar no lixo

Com informações da Agência Fapesp - 06/07/2012

 Tesouro desprezado

O lixo eletrônico é um problema sério, mas também é um recurso valioso.

Segundo instituições ligadas à Organização das Nações Unidas (ONU), cerca de 320 toneladas de ouro e 7,5 mil toneladas de prata são utilizadas anualmente para a produção de aparelhos eletrônicos como computadores, tablets e celulares.

O valor dos metais empregados soma cerca de US$ 21 bilhões - US$ 16 bilhões em ouro e US$ 4 bilhões em prata - a cada ano.

E, quando os aparelhos são descartados, menos de 15% do ouro e da prata são recuperados.

O resultado do acúmulo constante é que o lixo eletrônico mundial contém "depósitos" de metais preciosos de 40 a 50 vezes mais ricos do que os contidos no subsolo, de acordo com dados apresentados na semana passada em reunião organizada pela Universidade das Nações Unidas e pela Global e-Sustainability Initiative (GeSI) em Gana, África.

Ouro e prata no lixo

As quantidades de ouro e prata que vão parar no lixo aumentam à medida que crescem as vendas de aparelhos como os tablets, cujas vendas em 2012 deverão chegar a 100 milhões de unidades em todo o mundo, número que deverá dobrar até 2014.

Produtos elétricos e eletrônicos consumiram 197 toneladas em 2001, equivalentes a 5,3% da oferta mundial do metal.

Em 2011, foram 320 toneladas, com 7,7% do total disponível.

Apesar do crescimento de cerca de 15% na oferta de ouro na última década, o preço do metal disparou, aumentando cinco vezes entre 2001 e 2011, segundo o levantamento.

Lixo eletrônico como recurso

"Em vez de olharmos para o lixo eletrônico como um fardo, precisamos encará-lo como uma oportunidade", disse Alexis Vandendaelen, representante da Umicore Precious Metals Refining, da Bélgica, durante o evento.

De acordo com os especialistas, além de melhores padrões de consumo sustentável, os sistemas de reciclagem precisam melhorar para lidar com o novo tipo de lixo, mais valioso, porém mais difícil de trabalhar do que plástico ou papel.

De acordo com o levantamento feito pela GeSI e pela iniciativa Solving the E-Waste Problem (StEP) - que envolve organizações da ONU, da sociedade civil e empresas -, cerca de 25% do ouro é perdido e não pode ser recuperado por conta dos processos de desmanche empregados nos países mais desenvolvidos. Nos países em desenvolvimento, o total inviabilizado chega a 50%.

Metais no lixo eletrônico

Para os especialistas presentes na reunião em Gana, o lixo eletrônico não deve ser encarado como lixo, mas como recurso, uma vez que representa uma importante fonte de renda e sua reciclagem é fundamental para a preservação do ambiente e para o desenvolvimento sustentável.

E isso não se aplica apenas ao ouro e à prata, mas a diversos outros metais, como cobre, paládio, platina, cobalto ou estanho, contidos nos produtos eletrônicos descartados.

"Precisamos recuperar elementos raros de modo a poder continuar a fabricar produtos de tecnologia da informação, baterias para carros elétricos, painéis solares, televisores de tela plana e uma infinidade de outros produtos populares", disse Ruediger Kuehr, secretário executivo da StEP.

"Um dia - espero que mais cedo do que tarde -, as pessoas vão olhar para trás e perguntar como foi que nós conseguimos ser tão cegos e desperdiçar tanto nossos recursos naturais", disse Kuehr.

inovação tecnológica.