Foguete a fusão nuclear será testado este ano

O conceito do motor a fusão nuclear para impulsionar espaçonaves será testado até meados deste ano em laboratório.[Imagem: University of Washington/MSNW]

Além da Terra

Vários experimentos vêm tentando transformar a fusão nuclear em uma fonte de energia limpa que liberte a Terra dos danos impostos por fontes sujas e poluentes, como petróleo e usinas nucleares a fissão.

Mas o Dr. John Slough quer libertar é o homem da própria Terra, criando mecanismos de levá-lo às profundezas do espaço.

"É quase impossível para os humanos explorar muito além da Terra usando os atuais foguetes químicos. Nós esperamos criar uma fonte de energia para o espaço muito mais poderosa, que eventualmente tornará as viagens interplanetárias uma coisa comum," disse o pesquisador da Universidade de Washington, nos Estados Unidos.

Para isso, ele idealizou um novo tipo de foguete movido a fusão nuclear, a mesma energia que alimenta as estrelas.

A ideia ganhou o apoio da NASA, através de seu Programa de Conceitos Inovadores Avançados, que pediu ao pesquisador o detalhamento do que seria necessário para uma viagem a Marte, incluindo uma simulação para avaliação dos resultados do motor a fusão.

Slough calculou o que seria necessário - e os riscos envolvidos - de uma missão a Marte que durasse 30 dias, e outra com duração de 90 dias.

Motor a fusão nuclear para foguetes

O grupo de Slough desenvolveu um tipo de plasma encapsulado em seu próprio campo magnético. A fusão nuclear deverá ocorre quando este plasma for comprimido a uma alta pressão.

O projeto consiste em fazer com que um forte campo magnético imploda anéis metálicos - a proposta é usar anéis de lítio - ao redor desse plasma, fazendo-o atingir uma pressão suficiente para iniciar a fusão.

Os anéis se fundem para formar uma concha que dá a ignição para a fusão nuclear, mas esta dura apenas alguns poucos microssegundos, devido à pequena quantidade de combustível.

Ainda que a própria compressão seja muito curta, quase instantânea, a energia liberada é suficiente para gerar calor e ionizar a concha metálica a temperaturas altíssimas.

É este metal ionizado que é ejetado em alta velocidade pelo bocal do foguete, impulsionando a nave.

O processo deverá ser repetido de minuto em minuto, um tempo que poderá variar, dependendo da velocidade que se deseja desenvolver, criando um motor a fusão nuclear pulsado.

Quando estiver próximo ao destino, bastará virar a nave ao contrário, para que o motor funcione como um freio.

O principal elemento do processo - a fusão dos anéis metálicos para formar uma concha ao redor do plasma - já foi demonstrado experimentalmente no laboratório de plasma da Universidade de Washington. [Imagem: University of Washington/MSNW]

Fusão nuclear com data marcada

A diferença em relação aos experimentos tradicionais de fusão nuclear é que, para gerar o impulso necessário para movimentar um foguete, é necessária uma quantidade muito pequena de energia.

Segundo os cálculos, uma quantidade do plasma magneticamente autocontido do tamanho de um grão de areia teria a mesma energia contida em 3,8 litros de combustível químico para foguetes.

"Eu acredito que todo o mundo ficou feliz em ver a confirmação do principal mecanismo que nós estamos usando para comprimir o plasma. Esperamos poder atrair o interesse do mundo com o fato de que a fusão nuclear não está mais a 40 anos no futuro e não vai custar bilhões de dólares," disse Slough.

Embora ainda estejamos longe de domar a fusão nuclear para geração de energia, a equipe de Slough afirma já ter testado em laboratório, separadamente, cada uma das etapas do motor a fusão nuclear - o que é necessário agora é juntar tudo para ver se funciona de verdade.

Segundo o pesquisador, com o financiamento recebido da NASA, ele espera testar o sistema inteiro de propulsão a fusão nuclear a partir de Julho ou Agosto deste ano.

Foguete Antares faz voo de estreia

Apesar das inovações e melhoramentos típicos dos veículos espaciais, o Antares é um híbrido formado por várias tecnologias já conhecidas.[Imagem: OSC]

A empresa Orbital Sciences Corporation juntou-se à SpaceX no time que empresas que a NASA selecionou no processo de privatização dos voos espaciais norte-americanos.

A Orbital lançou com sucesso, neste domingo, seu primeiro foguete Antares, desenvolvido com U$275 milhões repassados pela NASA.

O foguete de 40 metros de altura entrou em órbita levando uma carga simulada, equivalente à nave Cygnus, que a empresa pretende colocar no espaço no segundo voo do Antares, que deverá ocorrer nos próximos meses.

Se tudo der certo, a empresa receberá uma encomenda de U$1,9 bilhão da NASA para oito voos para levar cargas e suprimentos para a Estação Espacial Internacional.

Projeto de baixo risco

Apesar das inovações e melhoramentos típicos dos veículos espaciais, o Antares é um híbrido formado por várias tecnologias já conhecidas.

Segundo a empresa, é o chamado "projeto de baixo risco", incorporando componentes e sistemas fabricados por fornecedores globais e já utilizados em outros veículos.

O foguete é impulsionado por dois motores AJ-26, de combustível líquido, derivados do foguete soviético N-1, construídos para missões à Lua que nunca ocorreram.

O segundo estágio, responsável por colocar as cargas úteis em órbita - sobretudo a nave Cygnus - é impulsionado por um foguete de combustível sólido derivado dos foguetes laterais dos ônibus espaciais.

A própria nave Cygnus é derivada do MPLM, (Multi-Purpose Logistics Module), uma nave sem motores que era usada para levar grandes cargas a bordo dos ônibus espaciais - esses módulos eram fornecidos à NASA pela agência espacial italiana, fabricados pela Thales Alenia Space.

A Cygnus será fabricada em duas versões, uma com capacidade para levar duas toneladas e outra podendo carregar até três toneladas de carga.

O lançamento marcou também a elevação da base de Wallops, no estado da Virgínia, à categoria de "espaçoporto capaz de efetuar lançamentos para a Estação Espacial", segundo a NASA.

Obama manda NASA capturar asteroide

Depois de estudar o pedregulho espacial rapidamente, o robô espacial capturaria o meteoroide em um saco de cerca de 10 por 15 metros, e tomaria o rumo da Lua.[Imagem: Rick Sternbach/Keck Institute for Space Studies]

Astronautas da NASA deverão visitar um asteroide na década de 2020.

Mas, e se a tecnologia para levá-los até lá não estiver pronta?

Não há problema - basta arrastar a rocha espacial e colocá-la em órbita ao redor da Lua, onde é muito mais fácil alcançá-la.

As duas alternativas agora já estão oficialmente no cronograma da agência espacial norte-americana.

A proposta para orçamento federal para 2014, anunciado pelo Presidente Barack Obama, inclui US$ 105 milhões para financiar o detalhamento dos projetos - o orçamento total da NASA é de US$17,7 bilhões.

O Site Inovação Tecnológica antecipou o projeto em reportagem publicada em Fevereiro deste ano:

• NASA planeja capturar asteroide para estudos e exploração

Segundo o Instituto Keck de Estudos Espaciais, autor do projeto, a missão completa deverá custar US$2,65 bilhões para rebocar um asteroide de 500 toneladas.

"Estamos desenvolvendo a primeira missão já realizada para identificar, capturar e realocar um asteroide. Esta missão representa uma façanha tecnológica sem precedentes que irá conduzir a novas descobertas científicas, novas capacidades tecnológicas e ajudar a proteger o nosso planeta," disse o diretor da NASA, Charles Bolden.

"Esta missão [para capturar um] asteroide reúne o melhor da ciência, da tecnologia e dos esforços de exploração humanda da NASA para atingir a meta do presidente de enviar seres humanos a um asteroide em 2025. Vamos usar recursos existentes, como a cápsula Orion e o foguete SLS (Sistema de Lançamento Espacial), e desenvolver novas tecnologias, como a propulsão solar-elétrica e a comunicação a laser - todos componentes críticos da exploração do espaço profundo," concluiu.

Utilidades de um asteroide-mascote

A NASA deverá usar um foguete de propulsão iônica para "laçar" um pequeno asteroide, de cerca de 7 metros de diâmetro, e rebocá-lo para uma órbita lunar.

Os astronautas poderão então visitá-lo usando as naves espaciais Orion, da NASA, para extrair amostras e desenvolver tecnologias para pousar em um asteroide maior e iniciar a era da mineração espacial.

Outro objetivo de ter um asteroide-mascote, mantido em uma órbita bem definida ao redor da Lua, é estudar técnicas para desviar corpos celestes errantes que ameacem colidir com a Terra.

Como não há dinheiro para fazer tudo o que se gostaria, segundo Bolden, os EUA estão dando adeus aos pousos na Lua, pelo menos até meados deste século.

Segundo o executivo, os objetivos da NASA agora são asteroides e, eventualmente,Marte.

Bolden não descartou a ideia de uma Estação Espacial Lunar, que poderia ser útil para os dois objetivos.

Tintas que não desbotam são inspirados em tecnologia maia

Os pesquisadores já sintetizaram uma paleta completa de cores dos novos nanopigmentos inspirados no azul maia. [Imagem: Francisco Verdu Lab/Universidad de Alicante]

Os maias podem não ter previsto o fim do mundo, mas eles inventaram uma tinta que se tornou a base de todos os pigmentos que usamos hoje.

Em 1931, os cientistas ficaram estupefatos ao descobrir pinturas azuis muito vivas nas ruínas de Chichen Itza, no México.

Imediatamente batizado de "azul maia", o pigmento impressionou pela estabilidade, mantendo a cor, sem desbotar, desde os tempos pré-colombianos.

Este antigo pigmento, que demonstrou ser realmente quase imune à passagem do tempo, à erosão e à biodegradação, é considerado o precursor dos modernos pigmentos híbridos.

Agora, pesquisadores da Universidade de Alicante, na Espanha, inspirados pela antiga arte da produção de pigmentos da civilização maia, desenvolveram um novo método para a produção de um tipo de nanopigmento que combina o melhor dos dois mundos, o orgânico e o inorgânico.

Os pigmentos híbridos são criados usando uma mistura de compostos orgânicos e inorgânicos, onde a cor é devida a um composto orgânico muito eficiente, mas instável à luz.

Para superar a deficiência, é usado um estabilizador inorgânico, como se fosse um revestimento do pigmento, evitando a descoloração com o passar do tempo.

Tinta para qualquer coisa

A equipe do professor Francisco Verdú já sintetizou uma paleta completa de cores dos novos nanopigmentos, que já foram devidamente patenteados.

Segundo o grupo, as propriedades dos pós coloridos garantem sua dispersão tanto em meios polares, como não polares, tornando-os úteis para várias aplicações industriais, tais como tintas para impressoras, paredes, revestimentos, têxteis, papel, fibras sintéticas ou naturais, cosméticos, materiais de embalagem poliméricos etc.

"Ao contrário dos pigmentos convencionais, que contêm metais pesados na sua composição, podendo causar reações alérgicas, processos cancerígenos, etc, os nanopigmentos híbridos estão livres de tais compostos," disse o professor.

Além disso, "a sua produção consome pouca energia e as matérias-primas empregadas são facilmente disponíveis, não-tóxicas e apresentam uma excelente resistência ao calor, à radiação ultravioleta, ao oxigênio e outros agentes ambientais, em comparação com os corantes orgânicos alternativos," concluiu o pesquisador.

Antes virarem um produto comercial, porém, os pesquisadores precisarão escalonar sua técnica de fabricação das nanopartículas híbridas do laboratório para o nível industrial.

Japoneses encontraram tesouro de terras raras no oceano

A consistência de lama deverá facilitar o bombeamento do minério para purificação em unidades flutuantes, similares às plataformas de exploração de petróleo. [Imagem: Yasuhiro Kato]

Geólogos japoneses encontraram um tesouro submerso na lama do fundo do Oceano Pacífico - e um tesouro que não caberia em nenhum baú.

Trata-se de um gigantesco depósito de terras raras, um conjunto de elementos essenciais para a moderna tecnologia e que ameaça gerar guerras minerais se o mundo caminhar para a adoção das tecnologias verdes.

Atualmente, a China responde por 97% da produção de 17 metais provenientes de terras raras, usados em ímãs de alto desempenho para turbinas eólicas e discos rígidos, além de entrarem na fabricação de TVs de tela plana, motores para carros elétricos, óculos de visão noturna, turbinas,supercondutores etc.

Mineração marinha

Já se sabia que o oceano tem grandes depósitos de minerais de terras raras - Yasuhiro Kato e seus colegas da Universidade de Tóquio já os haviam identificado em águas internacionais.

Agora, a mesma equipe encontrou reservas de terras raras dentro dos limites do mar territorial do Japão.

Isso deverá acelerar o início da mineração marinha porque a exploração não irá envolver negociações internacionais sobre a partilha dos royalties com o resto do mundo no caso de uma mineração em águas internacionais.

Dono de uma das maiores indústrias de alta tecnologia do mundo, o Japão importa 80% das terras raras que consome diretamente da China, que recentemente restringiu suas exportações e fez os preços dos minerais dispararem.

Uma nova mina de terras raras em larga escala poderá forçar a China a baixar seus preços, além de reduzir a dependência estratégica que o resto do mundo tem hoje em relação àquele país.

Segundo a equipe, as reservas de terras raras estão na região de Minami-Torishima, estendendo-se do leito marinho até alguns metros de profundidade no fundo do Oceano Pacífico.

Os minerais identificados até agora são ricos em elementos de terras raras, sobretudo em ítrio, com concentrações de até 6.600 partes por milhão (0,65%), diluídos em uma espécie de lama.

A consistência de lama deverá facilitar o bombeamento do minério para purificação em unidades flutuantes, similares às plataformas de exploração de petróleo.

A camada que contém concentração elevada de terras raras - acima de 5.000 partes por milhão - é fácil de ser explorada, sendo encontrada em profundidades de 1 a 2 metros.

Os pesquisadores estimam ser necessários dois anos de pesquisas geológicas mais aprofundadas antes que a mineração possa começar.

A tecnologia pode destruir a raça humana?

Nos chamados "apocalipses científicos", o mal é sempre encarnado nas próprias criações humanas.[Imagem: Kevin Warwick]

Instituto do Futuro da Humanidade - este é o nome escolhido por uma equipe internacional de cientistas, matemáticos e filósofos que decidiu investigar quais são os maiores perigos contra a humanidade.

E, segundo seu primeiro relatório, chamado Riscos Existenciais como Prioridade Global, os autores de políticas públicas deveriam atentar para os riscos que podem contribuir para o fim da espécie humana.

Seguindo uma onde crescente dos cada vez mais comuns apocalipses científicos, os pesquisadores se espantam que, no ano passado, tenham sido publicados mais textos acadêmicos a respeito desnowboarding do que sobre a extinção humana.

O diretor da organização, o sueco Nick Bostrom, eventualmente preocupado em buscar recursos para manter seu nascente instituto, montado na Universidade de Oxford, afirma que existe uma possibilidade plausível de que este venha a ser o último século da humanidade.

Ele precisa de argumentos, já que compete com o também fatalista Centro para o Estudo do Risco Existencial, da Universidade de Cambridge, atualmente mais preocupado com uma "singularidade tecnológica" e uma revolução dos robôs.

Apocalipses descartados

Mas primeiro as boas notícias. Pandemias e desastres naturais podem causar uma perda de vida colossal e catastrófica, mas Bostrom acredita que a humanidade estaria propensa a sobreviver.

Isso porque nossa espécie já sobreviveu a milhares de anos de doenças, fome, enchentes, predadores, perseguições, terremotos e mudanças ambientais. Por isso, as chances ainda estão a nosso favor.

E ao longo do espaço de um século, ele afirma que o risco de extinção em decorrência do impacto de asteroides e super erupções vulcânicas permanece sendo "extremamente pequeno".

Até mesmo as perdas sem precedentes do século 20, com duas guerras mundiais e a epidemia de gripe espanhola, não foram capazes de impedir o crescimento da população humana global.

Uma guerra nuclear poderia causar destruição sem precedentes, mas um número suficiente de indivíduos poderia sobreviver e, assim, permitir, que a espécie continue.

Apocalipses da vez

Mas se existem todos esses atenuantes, com o que deveríamos estar preocupados?

Bostrom acredita que entramos em uma nova era tecnológica capaz de ameaçar nosso futuro de uma forma nunca vista antes.

Estas são "ameaças que não temos qualquer registro de haver sobrevivido", diz ele - uma constatação um tanto óbvia, já que a atual onda tecnológica é inédita na história.

O diretor do instituto compara as ameaças existentes a uma arma perigosa nas mãos de uma criança. Ele diz que o avanço tecnológico superou nossa capacidade de controlar as possíveis consequências.

Experimentos em áreas como biologia sintética, nanotecnologia e inteligência artificial estão avançando para dentro do território do não intencional e do imprevisível.

A biologia sintética, onde a biologia se encontra com a engenharia, promete grandes benefícios médicos, mas Bostrom teme efeitos não previstos na manipulação da biologia humana.

Muitos concordam com ele, já que, recentemente, nada menos do que 111 entidades pediram uma moratória nas pesquisas com a Biologia Sintética.

• Como evitar um desastre na Biologia Sintética

A nanotecnologia, se realizada a nível atômico ou molecular, poderia também ser altamente destrutiva ao ser usada para fins bélicos. Segundo o pesquisador, os governos futuros terão um grande desafio para controlar e restringir usos inapropriados.

• Nanofibras e nanotubos afetam homem e meio ambiente

Há também temores em relação à forma como a inteligência artificial ou inteligência de máquina, possa interagir com o mundo externo.

Esse tipo de inteligência orientada por computadores pode ser uma poderosa ferramenta na indústria, na medicina, na agricultura ou para gerenciar a economia, mas enfrenta também o risco de ser completamente indiferente a qualquer dano incidental.

Sean O'Heigeartaigh, um geneticista do instituto, traça uma analogia com o uso de algoritmos usados no mercado de ações.

Da mesma forma que essas manipulações matemáticas, podem ter efeitos diretos e destrutivos sobre economias reais e pessoas de verdade, argumenta ele, tais sistemas computacionais podem "manipular o mundo verdadeiro".

• Máquinas morais: programas poderão decidir questões de vida e morte?

Em termos de riscos biológicos, ele se preocupa com boas intenções mal aplicadas, como experimentos visando promover modificações genéticas e desmantelar e reconstruir estruturas genéticas.

Um tema recorrente entre o eclético grupo de pesquisadores é sobre a habilidade de criar computadores cada vez mais poderosos.

O pesquisador Daniel Dewey fala de uma "explosão de inteligência", em que o poder de aceleração de computadores se torna menos previsível e menos controlável.

"A inteligência artificial é uma das tecnologias que deposita mais e mais poder em pacotes cada vez menores", afirma.

Nick Bostrom finaliza afirmando que o risco existencial enfrentado pela humanidade "não está no radar de todo mundo". Mas ele argumenta que os riscos virão, caso estejamos ou não preparados.

"Existe um gargalo na história da humanidade. A condição humana irá mudar. Pode ser que terminemos em uma catástrofe ou que sejamos transformados ao assumir mais controle sobre a nossa biologia. Não é ficção científica, doutrina religiosa ou conversa de bar," vaticina ele.

Para acalmar o tão preocupado cientista, talvez seja recomendável não esquecer que uma única tempestade solar forte o bastante, com a que aconteceu em 1859, poderia desligar todo o nosso "amedrontador" parque tecnológico. E então nossas preocupações seriam bem outras - como não voltar à barbárie, por exemplo.

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YeZ: carro chinês absorve CO2 do ar

Uma montadora chinesa levou ao pé da letra o conceito de carro ecológico e criou um carro-folha. O veículo foi projetado para funcionar como uma planta, ou seja, ele absorve CO2 e libera oxigênio na atmosfera. A ideia é criar um veículo para 2030 que realize o mesmo trabalho que as plantas fazem durante a fotossíntese.

O veículo YeZ (palavra que em mandarim significa folha) seria movido a energias limpas: o teto absorveria energia solar e as rodas teriam pás para gerar energia eólica. Mas a grande sacada é que o veículo de dois lugares conseguiria remover dióxido de carbono do ar, grande vilão do aquecimento global, com uma liga mista (orgânica e metálica) capaz de absorver CO2 e água, transformando-os em eletricidade armazenada em uma bateria de lítio. Estamos esperando essa folha brotar.

10 tecnologias que podem salvar a economia mundial

Revolução Industrial 2.0

O Fórum Econômico Mundial anunciou sua lista das 10 principais tendências tecnológicas que prometem decolar e levar junto a quase paralisada economia mundial.

Segundo a entidade, essas tecnologias poderão ajudar a alcançar um crescimento econômico sustentável nas próximas décadas, conforme continuam a crescer a população global e, por decorrência, as demandas materiais sobre o meio ambiente.

A seleção das tecnologias levou em conta a possibilidade de avanços no desenvolvimento industrial e econômico, e a possibilidade de implantação industrial a curto e médio prazo.

A Coreia do Sul começou a testar trens alimentados por eletricidade sem fios. [Imagem: KAIST]

Veículos Elétricos Online (OLEV)

Tecnologias de eletricidade sem fio já conseguem fornecer eletricidade para veículos em movimento.

Na próxima geração de carros elétricos, conjuntos de bobinas de captação sob o assoalho do veículo vão receber a energia remotamente através de um campo eletromagnético de transmissão gerado por cabos instalados sob a estrada.

A corrente elétrica sem fios também recarrega uma bateria utilizada para alimentar o veículo quando ele está fora das redes de suprimento ou circulando por vias que ainda não contam com a infraestrutura.

Como a eletricidade é fornecida externamente, esses veículos precisam de uma bateria com apenas um quinto da capacidade da bateria de um carro elétrico atual.

Os sistemas de eletricidade sem fios já podem alcançar uma eficiência de transmissão de mais de 80%.

Veículos online elétricos já estão em testes de estrada em Seul, na Coreia do Sul.

A impressão 3D promete nada menos do que aquarta revolução industrial, a era das máquinas livres. [Imagem: Pearce/Science]

Impressão 3-D e fabricação remota

A impressão tridimensional  permite a criação de estruturas sólidas a partir de um arquivo CAD de computador, potencialmente revolucionando a economia industrial se os objetos puderem ser impressos remotamente.

O processo envolve camadas de material que são depositadas umas sobre as outras para criar virtualmente qualquer tipo de objeto.

Projetos assistidos por computador são "fatiados" em modelos de impressão, permitindo que objetos criados virtualmente sejam usados como modelos para reproduções reais feitas de plástico, ligas metálicas ou outros materiais.

O recurso de impressão 3-D de objetos também é conhecido como fabricação aditiva, tendo nascido para a criação de protótipos, mas está rapidamente se transformando em uma técnica de fabricação em larga escala.

Materiais autocicatrizantes prometem ajudar a cuidar melhor da saúde e a proteger prédios e aviões. [Imagem: UIUC]

Materiais com autocura

Uma das características básicas dos organismos vivos é a sua capacidade inerente para reparar danos físicos - cicatrizar-se e curar-se de ferimentos, por exemplo.

Uma tendência crescente no biomimetismo é a criação de materiais estruturais não-vivos que também têm a capacidade de curar-se quando cortados, rasgados ou quebrados.

Materiais que se consertam sozinhos podem reparar danos sem intervenção humana externa, o que poderá dar vida mais longa aos bens manufaturados e reduzir a demanda por matérias-primas.

Outro potencial é o de melhorar a segurança inerente dos materiais utilizados na construção civil ou carros e aviões.

Novas tecnologias de microfiltragem podem viabilizar a dessalinização da água do mar a baixo custo. [Imagem: Damien Quémener]

Purificação de água energeticamente eficiente

A escassez de água é um problema ecológico crescente em muitas partes do mundo, devido principalmente a demandas concorrentes da agricultura, das cidades e outros usos humanos.

Enquanto os sistemas de água doce estão sobre-utilizados ou exauridos, a dessalinização da água do mar oferece uma fonte quase ilimitada de água.

Mas hoje isso tem um custo considerável de energia - principalmente de combustíveis fósseis - para alimentar os sistemas de evaporação ou osmose reversa.

Tecnologias emergentes oferecem o potencial para a dessalinização e a purificação de águas residuais significativamente mais eficientes em termos de energia, potencialmente reduzindo o consumo de energia em 50% ou mais.

Técnicas como a osmose reversa também podem ter sua eficiência melhorada pela utilização de calor residual de termelétricas ou calor renovável, produzido por energia termossolar ou geotérmica.

Vários estudos já demonstraram a possibilidade de usar a energia solar para transforma CO2 em combustível para carros. [Imagem: UCLA]

Conversão e uso de dióxido de carbono (CO2)

As longamente esperadas tecnologias para a captura e sequestro de dióxido de carbono ainda estão por demonstrar-se comercialmente viáveis, mesmo na escala de uma única estação geradora de energia.

Novas tecnologias que convertem o CO2 indesejável em produtos vendáveis podem potencialmente resolver tanto as deficiências econômicas quanto energéticas das estratégias convencionais de captura e sequestro de dióxido de carbono.

Uma das abordagens mais promissoras usa bactérias fotossintéticas geneticamente modificadas para transformar resíduos de CO2 em combustíveis líquidos ou produtos químicos de baixo custo usando sistemas conversores modulares alimentados por energia solar.

Sistemas individuais desse tipo prometem cobrir centenas de hectares nos próximos dois anos.

Sendo de 10 a 100 vezes mais produtivos por unidade de área de terra, estes sistemas resolvem uma das principais limitações ambientais dos biocombustíveis gerados a partir de matérias-primas agrícolas ou de algas, e poderão fornecer combustíveis de baixo teor de carbono para automóveis, aviões ou outros grandes usuários de combustíveis líquidos.

A Biotecnologia está começando a criar as biofábricas do futuro. [Imagem: Wayne R.Curtis/PSU]

Nutrição saudável em nível molecular

Mesmo em países desenvolvidos, milhões de pessoas sofrem de desnutrição, devido à deficiência de nutrientes em suas dietas.

Técnicas genômicas modernas podem determinar ao nível de sequência genética a grande variedade de proteínas naturais que são importantes para a dieta humana.

As proteínas identificadas podem ter vantagens sobre os suplementos proteicos tradicionais na medida que podem fornecer uma maior percentagem de aminoácidos essenciais, e têm melhor solubilidade, sabor, textura e características nutricionais.

A produção em larga escala de proteínas alimentares puras para o ser humano, com base na aplicação da biotecnologia para nutrição molecular, pode oferecer benefícios à saúde, como melhor desenvolvimento muscular, gestão do diabetes ou redução da obesidade.

Tecidos ciborgues misturam biológico e eletrônico. [Imagem: Tian et al./Nature Materials]

Sensoriamento remoto

O uso cada vez mais generalizado de sensores que permitem respostas passivas a estímulos externos vai continuar a mudar a nossa forma de responder ao ambiente, em especial na área da saúde.

Exemplos incluem sensores que monitoram continuamente a função corporal - como frequência cardíaca, oxigenação do sangue e níveis de açúcar no sangue - e, se necessário, desencadear uma resposta médica, como o fornecimento de insulina.

Os avanços dependem da comunicação sem fio entre dispositivos - nós das redes de sensores -, tecnologias de sensoriamento com baixo consumo de energia e, eventualmente captação ativa de energia, através dos chamados nanogeradores.

Outro exemplo inclui a comunicação veículo-a-veículo para melhorar a segurança nas ruas e estradas.

Cientistas mais ousados trabalham com a possibilidade de que nanofábricas produzam medicamentos dentro do próprio corpo humano. [Imagem: Avi Schroeder]

Aplicação precisa de medicamentos por engenharia em nanoescala

Fármacos que podem ser aplicados com precisão em nível molecular no interior ou em torno de uma célula doente oferecem oportunidades sem precedentes para tratamentos mais eficazes, ao mesmo tempo reduzindo os efeitos colaterais indesejados.

Nanopartículas funcionalizadas, que aderem ao tecido doente, permitem a aplicação em microescala de potentes compostos terapêuticos.

Isso minimizando o impacto do remédio sobre os tecidos saudáveis.

Essas nanopartículas funcionais estão começando a avançar rumos aos testes clínicos.

Depois de quase uma década de pesquisa, estas novas abordagens estão finalmente mostrando sinais de utilidade clínica.

Circuitos eletrônicos biodegradáveis já funcionam como curativos eletrônicos, mas logo poderão se dissolver no corpo humano. [Imagem: Fiorenzo Omenetto/Tufts University]

Eletrônica e fotovoltaicos orgânicos

A eletrônica orgânica baseia-se na utilização de materiais orgânicos, tais como polímeros, para criar circuitos e dispositivos eletrônicos.

Esses circuitos eletrônicos orgânicos podem ser fabricados por impressão e normalmente são finos, flexíveis e até transparentes.

Em contraste com os semicondutores tradicionais à base de silício, que são fabricados com técnicas caras de fotolitografia, a eletrônica orgânica pode ser impressa usando processos de baixo custo, similares à impressão a jato de tinta.

Isso torna os produtos extremamente baratos em comparação com os dispositivos eletrônicos tradicionais, tanto em termos de custo por aparelho, quanto do capital necessário para produzi-los.

Embora atualmente a eletrônica orgânica não se encontre em condições de competir com o silício em termos de velocidade e densidade, ela tem o potencial para proporcionar uma vantagem significativa em termos de custo e versatilidade.

Coletores solares fotovoltaicos impressos, por exemplo, custando muito menos do que as células solares de silício, podem acelerar a transição para as energias renováveis.

Quarta geração de reatores nucleares e reciclagem de resíduos

Os reatores nucleares atuais usam apenas 1% da energia potencial disponível no urânio, deixando o resto radioativamente contaminado como lixo nuclear.

O desafio de lidar com os resíduos nucleares limita seriamente o apelo desta tecnologia de geração de energia.

A reciclagem do urânio-238 em um novo material físsil caracteriza o que está sendo chamado de Nuclear 2.0.

A promessa é de estender em séculos a vida útil dos recursos de urânio já minerados, ao mesmo tempo reduzindo drasticamente o volume e a toxicidade do lixo nuclear, cuja radioatividade vai cair abaixo do nível do minério de urânio original em uma escala de tempo de séculos, e não mais de milênios, como é hoje.

Tecnologias de quarta geração, incluindo reatores rápidos resfriados por metal líquido, estão sendo implantados em vários países e já são oferecidos por empresas fabricantes de equipamentos de engenharia nuclear.

É o Facebook do futuro e ele nem mesmo precisa de você

No começo, tratava-se de organizar e vender dados e conteúdo gerado pelos usuários, mas agora parece que "eles" nem mesmo precisam de você.

E se houvesse uma empresa que vasculhasse a web e mapeasse suas conexões, mostrando a quantos "graus de separação" você se encontra de outros participantes importantes da sua indústria? E dos tomadores de decisão? E dos políticos?

Diferentemente do Facebook e do Linkedin, ela não requer que você se cadastre ou forneça qualquer tipo de informação - todos os seus dados já estão disponíveis na rede.

E, se você quiser ver suas conexões, só precisará pagar US$3.000 por ano.

Você poderá digitar o nome de qualquer figurão da indústria, e o motor de busca vai procurar por pessoas que você conhece e que também conhecem o figurão, mapeando as conexões secundárias ou terciárias.

Ele então lhe dirá como você está conectado, talvez através de amigos ou fóruns ou organizações, e até mesmo o grau de qualidade das conexões (forte, médio ou fraco).

Não, isso não é um exercício de futurologia.

Esse projeto já é realidade, segundo um artigo publicado no New York Times pelo jornalista Andrew Ross Sorkin.

Parece que esta é outra tecnologia que logo estará em jogo no que ele chama de "economia da reputação".

Neil Goldman é o fundador do start-up Relationship Science (ciência do relacionamento), que (por enquanto) está se concentrando em mapear a elite corporativa dos Estados Unidos.

"Vivemos em uma economia de serviços... construir relacionamentos é a parte mais importante para vender e crescer," comenta ele no artigo do NYT.

No entanto, há limites, reconhece Goldman. Embora a tecnologia forneça o mapa, você ainda precisará da "arte" de construir relacionamentos.

A forma como essa tecnologia fornece um mapa das ligações das redes sociais - as reais - tem a ver com as ideias sociológicas clássicas sobre redes, ideias que são cada vez mais importantes de se articular na educação para o empreendedorismo.

Além das noções amplamente divulgadas dos seis graus de separação, o sociólogo Mark Granovetter cunhou a frase já clássica "a força dos laços fracos".

Ele se refere ao valor oriundo do acesso e das conexões com grupos de pessoas muito diferentes.

Estes laços, embora fracos ou casuais, são indispensáveis para os empreendedores na identificação de oportunidades, reunindo conhecimento em múltiplas indústrias ou múltiplos níveis de uma organização, criando e reconhecendo tendências de mercado e, eventualmente, posicionando você mesmo como um intermediário entre esses grupos tão diversos.

O mercado dirá se as pessoas concordam com isso, o que poderá ser auferido pelo sucesso ou fracasso do Relationship Science.

De acordo com Sir Tim Berners-Lee, o armazenamento de dados desse tipo é o equivalente digital da dinamite.

Embora inicialmente possa parecer novidade criar medidas de reputação e de pedi-las a candidatos a emprego, os dados que podem ser acumulados - por uma série de interessados - coloca a economia da reputação no centro de questões como a identidade, privacidade, segurança e, em última análise, a liberdade (de mudar).

Esteja alerta, e possivelmente alarmado, com o que será necessário para ser bem-sucedido na (digital e historicamente arquivada) economia da reputação.

Software revela padrão secreto no livro do Gênesis

As palavras procuradas são mostradas conforme sua distribuição ao longo do texto, mostrando a importância de cada tema e seu interrelacionamento com outros assuntos dentro da obra. [Imagem: Search Visualizer]

Visualizador de Buscas

No que parece mais o enredo de uma novela de Dan Brown, cientistas conseguiram encontrar um "padrão secreto" em um dos textos mais estudados do mundo: o livro Gênesis, da Bíblia.

O feito coube a Gordon Rugg (Universidade Keele - UK) e David Musgrave (Universidade Amridge- EUA).

A dupla criou um programa de análise de textos, chamado Visualizador de Buscas, que representa o texto completo como uma grade, onde cada quadrado representa uma palavra.

As palavras que estão sendo procuradas no texto são representadas como quadrados coloridos.

"Nosso novo método para visualização de textos significa que um livro inteiro pode ser representado em uma única página A4, permitindo que você veja padrões muito facilmente. Ele oferece uma forma simples e rápida para que os pesquisadores identifiquem padrões, ou vejam quais de suas ideias podem ser pistas falsas, o que é uma informação importante para pesquisadores lidando com textos grandes," disse Rugg.

O Código do Gênesis

A surpresa veio quando os pesquisadores resolveram procurar pelas palavras "vida" e "morte" no livro do Gênesis.

O visualizador de buscas mostrou um padrão literário que permaneceu escondido dos estudiosos até hoje.

A ferramenta revelou uma técnica conhecida como escalonamento, que faz um "sanduíche" de um tema entre duas menções de outro tema.

Essa técnica é muito usada hoje pela mídia, quando as más notícias são intercaladas entre duas notícias boas.

A nova análise do Gênesis revelou um padrão muito claro de escalonamento de duas palavras-chave - "vida" e "morte".

Os versículos de abertura e fechamento do Gênesis contém menções frequentes à vida, enquanto menções à morte somente são encontrados em versículos centrais.

"Se isso foi feito consciente ou inconscientemente, provavelmente permanecerá um mistério, embora as razões possíveis para o padrão podem ser suavizar as mensagens negativas da morte, ou talvez justapor vida e morte para um maior impacto," disse Rugg.

Enquanto os teólogos se preparam para debater a questão, outras buscas de mistérios podem ser feitas por qualquer interessado. A ferramenta de visualização de buscas foi disponibilizada online, no endereço www.searchvisualizer.com.