Adeus tsunamis: Manto da invisibilidade para ondas do mar

SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Adeus tsunamis: Manto da invisibilidade para ondas do mar. 12/11/2011. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=tsunamis-manto-invisibilidade-ondas-mar. Capturado em 18/11/2011.

Com informações da New Scientist - 12/11/2011

Como o sistema não absorve a energia das ondas, apenas as redireciona, ele pode ser usado como uma usina para extrair energia das ondas do mar. [Imagem: NewScientist]


Proteção contra ondas

Levante a mão quem acha que os mantos de invisibilidade" criados até agora ainda carecem de uma certa praticidade.

Pode abaixar a mão, mas prepare-se para uma notícia que pode começar a produzir efeitos muito práticos.

Pesquisadores chineses demonstraram na teoria e na prática que as ideias originalmente aplicadas para criar os mantos da invisibilidade podem ser usadas para blindar áreas litorâneas contra grandes ondas, incluindo tsunamis.

Segundo eles, pode ser possível criar uma zona de proteção em zonas costeiras vulneráveis onde as ondas de determinadas frequências não conseguirão chegar.

E o sistema ainda pode funcionar como uma usina para geração de eletricidade.

Metamaterial para ondas de água

Xinhua Hu e seus colegas da Universidade Fudan, em Xangai idealizaram um sistema composto por uma matriz retangular de cilindros estacionários, fixos no fundo do mar, próximo à costa ou praia que se quer proteger.

"A matriz de ressonância dos cilindros pode ser vista como uma espécie de metamaterial para ondas de água," afirma Hu.

Cada cilindro oco é dividido verticalmente em quatro seções, com fendas para o exterior, que permitem que eles se encham de água ou se esvaziem, dependendo do nível da água ao seu redor.

Embora os cilindros sejam completamente imóveis, este enchimento e descarregamento constantes é uma forma de oscilação, o que os torna análogos aos osciladores eletromagnéticos que interferem com as ondas de luz em um metamaterial tradicional.

Ajustando a largura das fendas verticais, o tamanho dos cilindros e seu espaçamento, Hu e sua equipe demonstraram que a matriz pode ser configurada para ondas de água de uma determinada frequência.

Desta forma, a estrutura vai drenar os picos, as ondas mais altas, e se esvaziar para preencher as depressões das ondas - efetivamente "desmanchando" as ondas.

Usando diversas matrizes com espaçamentos diferentes e vários tamanhos de cilindros pode ser possível bloquear ondas de diversas frequências diferentes - e eventualmente até tsunamis, afirma Hu.

Energia das ondas

É importante observar que o amortecimento criado pelo destruidor de ondas na verdade não absorve a energia das ondas - a energia é transformada em ondas de reflexão, produzidas na direção oposta.

Os pesquisadores propõem então que essa energia seja aproveitada e transformada em energia elétrica.

Para isso, tudo o que é necessário fazer é efetivamente absorver a energia das ondas usando geradores apropriados, instalados dentro dos cilindros.

Com base em um cenário ideal, no qual todas as ondas têm a mesma frequência, Hu calcula que 90 por cento da energia das ondas poderia ser refletida ou absorvida pela matriz.

A equipe demonstrou sua ideia usando simulações de computador e uma maquete experimental em escala reduzida, do tamanho de uma mesa.

Bibliografia:

Negative Effective Gravity in Water Waves by Periodic Resonator Arrays
Xinhua Hu, C. T. Chan, Kai-Ming Ho, Jian Zi
Physical Review Letters
Vol.: 106, 174501
DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.174501

Plásticos de milho!

Pesquisador do IQ-USP desenvolve polímero a partir do milho

http://agencia.fapesp.br/14792

18/11/2011

Por Elton Alisson

Material, resultado de parceria com cientistas dos Estados Unidos, poderá substituir o bisfenol A em resinas epóxi utilizadas em plásticos rígidos, como placas de computador, embalagens e revestimentos (Wikimedia)

Agência FAPESP – Um novo polímero, desenvolvido a partir de derivados do milho por um pesquisador brasileiro em parceria com cientistas dos Estados Unidos, pode substituir em resinas epóxi o bisfenol A, composto também utilizado em policarbonatos que gera produtos plásticos, como garrafas e mamadeiras, e que está sendo banido em diversos países, incluindo o Brasil.

A invenção rendeu ao professor Luiz Henrique Catalani, do Instituto de Química (IQ) da Universidade de São Paulo (USP), e aos outros três autores da descoberta o prêmio Thomas Alva Edison Award 2011. Concedido pelo Conselho de Pesquisa e Desenvolvimento de New Jersey, nos Estados Unidos, o prêmio foi entregue em 10 de novembro a 40 inventores e 13 empresas.

Em 2004, durante um pós-doutorado no Instituto de Tecnologia de Nova Jersey (NJIT, na sigla em inglês), nos Estados Unidos, Catalani se integrou a um grupo de cientistas da instituição, liderada por Michael Jaffe. Na época, os pesquisadores se dedicavam a um projeto, apoiado pelo Iowa Corn Promotion Board (ICPB), com o objetivo de agregar valor a produtos do milho.

Uma das possibilidades levantadas foi desenvolver produtos baseados em um composto derivado da glicose do milho, chamado isosorbídeo. Com base nessa substância, os cientistas deram origem a um novo polímero para compor resinas tipo epóxi, que são utilizadas em larga escala em plásticos rígidos, como placas de computador, embalagens e revestimentos.

“Esse novo polímero é importante tanto pelo fato de ser proveniente de insumos da biomassa – e, portanto, uma alternativa aos derivados de petróleo – como também por substituir o bisfenol A em resinas epóxi”, disse à Agência FAPESP.

De acordo com o pesquisador, o composto que está sendo proibido em diversos países – por ser um mimetizador de estrógenos (hormônios), entre outros efeitos – é utilizado em diversos produtos como um agente plastificante. Já em resinas epóxi a substância é a base (monômero) do polímero.

“Estamos propondo uma nova estrutura molecular correspondente ao bisfenol A para substituí-lo em resinas epóxi, que é o isosorbídeo”, disse. O novo polímero resultou em uma patente, registrada por Catalani e pelos outros três pesquisadores autores da descoberta: Anthony East, Michael Jaffe e Yi Zang, do NJIT.

Já produzido em escala comercial a partir do milho, o isosorbídeo também poderia ser obtido a partir de outras matérias-primas, como a cana-de-açúcar. “Certamente, a cana-de-açúcar seria uma alternativa para obter esse produto, porque dela se obtém glicose em grande quantidade”, explicou.

O trabalho realizado em parceria com a equipe do NJIT se integra aos desenvolvidos por Catalani no IQ da USP, voltados para a produção de poliésteres biodegradáveis e bioabsorvíveis para aplicações como biomateriais para uso em engenharia biomédica.

O pesquisador pretende utilizar o novo polímero derivado do isosorbídeo para desenvolver um suporte ao crescimento de diversos tipos de células, que representa o primeiro passo para se tentar produzir tecidos artificiais, como tecido ósseo ou para reconstituição de tímpano.

Em um projeto realizado com apoio da FAPESP, Catalani e equipe no IQ-USP desenvolveram estruturas chamadas hidrogéis.

Formados por redes de polímeros, essas estruturas que absorvem água em grandes quantidades podem atuar como “curativos inteligentes”, realizando a liberação controlada de fármacos, como antibacterianos e antifúngicos.

“Já temos três patentes depositadas no Brasil na área de hidrogéis. Mas não temos um produto final porque ainda não fechamos com nenhuma empresa interessada em produzi-lo”, disse.