Será possível que um dia os humanos andem pelas paredes, como as lagartixas ou o Homem-Aranha?
Um novo aparelho, cujo efeito adesivo pode ser ligado e desligado, acaba de ser construído por engenheiros da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos. Ele ainda não é capaz de suportar uma pessoa, mas pode ser uma esperança para quem sonha em trocar a lâmpada sem precisar de uma escada.
Bioinspiração
Segundo os pesquisadores, o mecanismo de adesão rápida e desligável - que funciona com base na tensão superficial da água - poderá levar a aplicações como sapatos ou luvas que grudem e se soltem das paredes ao comando do usuário, ou a adesivos do tipo Post-It capazes de suportar pesos.
O projeto do aparelho de adesão foi inspirado em um besouro endêmico no estado norte-americano da Flórida, que gruda nas folhas com uma força capaz de sustentar 100 vezes o seu próprio peso. E é capaz de soltar-se instantaneamente.
Tensão bem superficial
O dispositivo consiste de uma placa circular plana na qual são feitos furos perfeitamente espaçados, cada um com alguns micrômetros de diâmetro. Embaixo dessa placa é colada uma camada de material poroso. Por fim, na base, vai um reservatório de água.
Um campo elétrico aplicado por uma bateria comum de 9 volts, do tipo usado em brinquedos de controle remoto, bombeia a água através do dispositivo, fazendo com que a água se comprima contra a camada superficial - sem fazê-la jorrar, com uma força suficiente apenas para que formem-se saliências de água nos pequenos furos.
A tensão superficial da parte exposta das gotas de água, que se projetam ligeiramente acima da superfície da placa porosa, é suficiente para que o dispositivo grude em outra superfície - o fenômeno é o mesmo que ocorre se você juntar duas placas de vidro molhadas.
Força de adesão
"Na nossa experiência diária, essas forças são relativamente fracas," diz o professor Paul Steen, um dos idealizadores do invento. "Mas se você construir vários [desses buracos com água] e puder controlá-los, como o besouro faz, você pode obter forças de adesão muito fortes."
Por exemplo, um dos protótipos, contendo cerca de 1.000 furos, com 300 micrômetros cada um, pode suportar 30 gramas - algo como 70 clipes de papel.
Os experimentos demonstram que, quando os buracos ficam mais estreitos, e mais deles são feitos na superfície, a força de adesão se torna mais forte.
Com isto, os cientistas estimam que um dispositivo com 1 centímetro quadrado, dotado de furos com 1 micrômetro de diâmetro cada um, poderá suportar 2,7 quilogramas.
Forças simultâneas
Para desligar a adesão, basta inverter o campo elétrico, fazendo a água fluir de voltar para o reservatório. Quando as gotas salientes desaparecem de volta no interior dos furos, quebram-se as minúsculas "pontes" criadas entre cada uma das gotas e a superfície onde o dispositivo permanecia grudado, e ele se solta.
Os planos agora são de construir protótipos em escala maior e aperfeiçoar o mecanismo de bombeamento - com um maior controle sobre a altura das gotas que se projetam a partir da superfície da placa perfurada será possível obter forças de adesão ainda maiores.
Os pesquisadores planejam também recobrir as gotas com membranas muito finas - finas o suficiente para serem flexionadas pela força do bombeamento, mas grossas o bastante para eliminar o efeito de se molhar a superfície onde o dispositivo adere.
Segundo eles, o líquido encapsulado também poderá exercer forças simultâneas, como se fossem minúsculas punções, uma espécie de furador retrátil.
Robôs
Extrapolando os cálculos dos cientistas, é fácil ver que uma placa com 25 centímetros quadrados seria teoricamente capaz de suportar um homem de 70 quilogramas - desde que a superfície onde ele quisesse aderir fosse lisa como o vidro.
Mas esta certamente não será a única dificuldade, uma vez que os problemas surgem quando se tenta ampliar a escala de qualquer dispositivo. Os candidatos a Homem-Aranha talvez tenham que esperar um pouco mais.
Contudo, a força alcançada já é mais do que suficiente para sustentar pequenos robôs escaladores. O próximo passo da pesquisa, isolando as gotas de água com uma membrana, pode ser o passo que falta para que robôs-aranha ou robôs- lagartixa tornem-se viáveis.
Bibliografia:
Capillarity-based switchable adhesion
Michael J. Vogel, Paul H. Steen
Proceedings of the National Academy of Sciences
February 1, 2010
Vol.: Published online before print
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=adesivo-desligavel-andar-pelas-paredes&id=010180100203
sábado, 6 de fevereiro de 2010
Brasil domina tecnologia de usinagem em altas velocidades
Apenas seis países no mundo todo dominavam até hoje uma tecnologia industrial chamada usinagem com altas velocidades, ou HSM (High Speed Machining).
Agora são sete.O Brasil acaba de entrar nesse seleto grupo, graças ao trabalho da equipe do professor Reginaldo Teixeira Coelho, da Escola de Engenharia de São Carlos, ligada à USP.
Precisão dimensional
A capacitação brasileira nesta área do conhecimento é considerada estratégica para a indústria nacional, uma vez que a usinagem em altas velocidades está impondo novos padrões de produtividade e qualidade ao setor industrial.
"A HSM não só economiza tempo de produção como proporciona maior precisão dimensional e melhor acabamento para as peças usinadas", disse Coelho.
O processo HSM consiste em submeter o material a cortes, desbastes ou acabamentos em velocidades de cinco a dez vezes maiores do que as utilizadas em usinagens convencionais.
A técnica foi concebida no início do século 20, mas somente no fim da década de 1980 foi alcançada a tecnologia necessária para que ela fosse colocada em prática.
Máquinas, ferramentas e software
Os desafios para a execução da usinagem com altas velocidades envolvem o desenvolvimento de três áreas distintas: máquinas, ferramentas e software.
"Os atuais programas para usinagem, chamados CNC, são extremamente longos e não é mais possível escrevê-los manualmente como se fazia no passado", explicou Coelho, ressaltando que somente cinco empresas no mundo comercializam softwares adequados para HSM.
"A tecnologia também depende de ferramentas especiais, fabricadas e revestidas de materiais mais duros como aqueles baseados em nitreto de titânio-alumínio (TiAl)N ou nitreto de cromo-alumínio (CrAl)N. Já as máquinas precisam ser especialmente projetadas para o desempenho em alta velocidade. Partes móveis como os 'carros' [contendo sobre si a mesa móvel na qual a peça é presa, no caso de uma fresa)] devem ser extremamente leves ou a inércia impedirá a usinagem em HSM", disse.
Usinagem sem fluido de corte
O projeto coordenado pelo professor Reginaldo iniciou-se em fevereiro 2006 e está se encerrando agora, depois de alcançar avanços importantes em diversas operações de usinagem, como torneamento, fresamento e rosqueamento.
Especificamente no rosqueamento, a equipe obteve resultados superiores aos de países como os Estados Unidos. "Nossos resultados se igualam àqueles obtidos por laboratórios tradicionais na Alemanha, precursores dessa tecnologia", comemora Coelho.
Outra vantagem da usinagem com alta velocidade é a dispensa de um fluido de corte. Nas fabricações convencionais é necessário utilizar óleo ou uma emulsão de óleo com água para proteger a peça fabricada e a ferramenta que a corta do calor gerado pelo atrito e evitar a formação de "cavacos" (lascas de metal).
Com a alta velocidade, no entanto, o tempo de contato da ferramenta com a peça é tão pequeno que as partes pouco se aquecem, proporcionando um processo adiabático (no qual não há troca de calor). Quando muito, é utilizado apenas ar comprimido. Também nesta área o grupo brasileiro inovou, usando ar gelado em alguns processos.
Moldes para plásticos
Por confeccionar peças em muito menos tempo, a HSM representa um considerável ganho de produtividade, além de proporcionar precisão dimensional e rugosidade baixíssima, menor que um micrômetro (0,001 mm), o que significa uma superfície extremamente lisa e adequada para moldes de injeção de plástico.
"O ganho com a tecnologia de alta velocidade pode ser ainda mais impactante no caso de ela ser utilizada na fabricação de peças, moldes e ferramentas de conformação para os setores aeronáutico e de termeletricidade", disse Coelho.
Com a HSM, um molde da indústria de injeção de plásticos, por exemplo, pode ser fabricado na metade do tempo gasto pelo processo convencional. Se o material das peças for de corte fácil, como compósitos à base de resina ou ligas de alumínio, esse tempo cai para um décimo do período de usinagem comum.
"No Brasil, uma empresa espera em média seis meses entre a encomenda do molde e o início de sua utilização. Isso, dentre outros fatores, leva indústrias de grande porte a encomendar moldes no exterior", disse Coelho.
Tecnologia estratégica
Por esse motivo, o pesquisador estima que a HSM será cada vez mais estratégica para o Brasil. Agora sua equipe pretende aprimorar a pesquisa desenvolvendo a chamada usinagem de alto desempenho.
Esse novo conceito envolve aqueles de HSM integrados ao desenvolvimento mecânico e eletrônico das máquinas-ferramentas otimizados por ensaios virtuais, antes mesmo da fabricação, a fim de corrigir erros de projeto sem a necessidade de construir vários protótipos.
"Esse novo campo também inclui a microusinagem, com a confecção de peças ou de seus detalhes, que sejam menores que 1 milímetro. Componentes de celulares, instrumentos médicos e odontológicos e microrreatores, por exemplo, dependem de processos de fabricação nessa escala", disse.
E, quem sabe, aproximar-se no futuro do torno mais preciso do mundo.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=brasil-domina-tecnologia-usinagem-altas-velocidades&id=010170100203&ebol=sim
Agora são sete.O Brasil acaba de entrar nesse seleto grupo, graças ao trabalho da equipe do professor Reginaldo Teixeira Coelho, da Escola de Engenharia de São Carlos, ligada à USP.
Precisão dimensional
A capacitação brasileira nesta área do conhecimento é considerada estratégica para a indústria nacional, uma vez que a usinagem em altas velocidades está impondo novos padrões de produtividade e qualidade ao setor industrial.
"A HSM não só economiza tempo de produção como proporciona maior precisão dimensional e melhor acabamento para as peças usinadas", disse Coelho.
O processo HSM consiste em submeter o material a cortes, desbastes ou acabamentos em velocidades de cinco a dez vezes maiores do que as utilizadas em usinagens convencionais.
A técnica foi concebida no início do século 20, mas somente no fim da década de 1980 foi alcançada a tecnologia necessária para que ela fosse colocada em prática.
Máquinas, ferramentas e software
Os desafios para a execução da usinagem com altas velocidades envolvem o desenvolvimento de três áreas distintas: máquinas, ferramentas e software.
"Os atuais programas para usinagem, chamados CNC, são extremamente longos e não é mais possível escrevê-los manualmente como se fazia no passado", explicou Coelho, ressaltando que somente cinco empresas no mundo comercializam softwares adequados para HSM.
"A tecnologia também depende de ferramentas especiais, fabricadas e revestidas de materiais mais duros como aqueles baseados em nitreto de titânio-alumínio (TiAl)N ou nitreto de cromo-alumínio (CrAl)N. Já as máquinas precisam ser especialmente projetadas para o desempenho em alta velocidade. Partes móveis como os 'carros' [contendo sobre si a mesa móvel na qual a peça é presa, no caso de uma fresa)] devem ser extremamente leves ou a inércia impedirá a usinagem em HSM", disse.
Usinagem sem fluido de corte
O projeto coordenado pelo professor Reginaldo iniciou-se em fevereiro 2006 e está se encerrando agora, depois de alcançar avanços importantes em diversas operações de usinagem, como torneamento, fresamento e rosqueamento.
Especificamente no rosqueamento, a equipe obteve resultados superiores aos de países como os Estados Unidos. "Nossos resultados se igualam àqueles obtidos por laboratórios tradicionais na Alemanha, precursores dessa tecnologia", comemora Coelho.
Outra vantagem da usinagem com alta velocidade é a dispensa de um fluido de corte. Nas fabricações convencionais é necessário utilizar óleo ou uma emulsão de óleo com água para proteger a peça fabricada e a ferramenta que a corta do calor gerado pelo atrito e evitar a formação de "cavacos" (lascas de metal).
Com a alta velocidade, no entanto, o tempo de contato da ferramenta com a peça é tão pequeno que as partes pouco se aquecem, proporcionando um processo adiabático (no qual não há troca de calor). Quando muito, é utilizado apenas ar comprimido. Também nesta área o grupo brasileiro inovou, usando ar gelado em alguns processos.
Moldes para plásticos
Por confeccionar peças em muito menos tempo, a HSM representa um considerável ganho de produtividade, além de proporcionar precisão dimensional e rugosidade baixíssima, menor que um micrômetro (0,001 mm), o que significa uma superfície extremamente lisa e adequada para moldes de injeção de plástico.
"O ganho com a tecnologia de alta velocidade pode ser ainda mais impactante no caso de ela ser utilizada na fabricação de peças, moldes e ferramentas de conformação para os setores aeronáutico e de termeletricidade", disse Coelho.
Com a HSM, um molde da indústria de injeção de plásticos, por exemplo, pode ser fabricado na metade do tempo gasto pelo processo convencional. Se o material das peças for de corte fácil, como compósitos à base de resina ou ligas de alumínio, esse tempo cai para um décimo do período de usinagem comum.
"No Brasil, uma empresa espera em média seis meses entre a encomenda do molde e o início de sua utilização. Isso, dentre outros fatores, leva indústrias de grande porte a encomendar moldes no exterior", disse Coelho.
Tecnologia estratégica
Por esse motivo, o pesquisador estima que a HSM será cada vez mais estratégica para o Brasil. Agora sua equipe pretende aprimorar a pesquisa desenvolvendo a chamada usinagem de alto desempenho.
Esse novo conceito envolve aqueles de HSM integrados ao desenvolvimento mecânico e eletrônico das máquinas-ferramentas otimizados por ensaios virtuais, antes mesmo da fabricação, a fim de corrigir erros de projeto sem a necessidade de construir vários protótipos.
"Esse novo campo também inclui a microusinagem, com a confecção de peças ou de seus detalhes, que sejam menores que 1 milímetro. Componentes de celulares, instrumentos médicos e odontológicos e microrreatores, por exemplo, dependem de processos de fabricação nessa escala", disse.
E, quem sabe, aproximar-se no futuro do torno mais preciso do mundo.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=brasil-domina-tecnologia-usinagem-altas-velocidades&id=010170100203&ebol=sim
quarta-feira, 20 de janeiro de 2010
Ondas cerebrais são usadas para escrever no computador
Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/01/2010
Neurocientistas da Clínica Mayo, nos Estados Unidos, demonstraram que as ondas cerebrais podem ser usadas para digitar caracteres alfanuméricos na tela de um computador.
Nos testes, basta que o paciente concentre-se em uma letra ou número mostrados em uma matriz para que a letra apareça no monitor.
Interface cérebro-computador
Os pesquisadores afirmam que a descoberta representa um progresso concreto na viabilização de uma interface cérebro-computador que poderá, no futuro, ajudar as pessoas portadoras de diferentes distúrbios, a controlarem dispositivos eletrônicos e robotizados, como braços e pernas protéticos.
Segundo eles, os portadores da doença de Lou Gehrig e de lesões da medula espinhal são pacientes que poderão ser beneficiados com esta nova tecnologia. Embora ainda utilize métodos invasivos para coletar as ondas cerebrais, o método está entre os mais precisos já demonstrados até hoje.
"Mais de 2 milhões de pessoas nos Estados Unidos podem se beneficiar de dispositivos auxiliares, controlados por uma interface cérebro-computador", diz o pesquisador principal do estudo, o médico neurologista Jerry Shih, que desenvolveu a nova interface em colaboração com a equipe do Dr. Dean Krusienski, da Universidade do Norte da Flórida.
"Esse estudo constitui um primeiro passo no caminho em direção ao futuro e representa um progresso tangível no uso de ondas cerebrais para realizar certas tarefas", explica Shih.
Eletrocorticografia e eletroencefalografia
O estudo da nova interface foi feito com pacientes com epilepsia. Esses pacientes já vinham sendo monitorados, para controle da convulsão, através de eletrocorticografia (ECoG), um exame no qual eletrodos são colocados diretamente na superfície do cérebro para registrar as correntes elétricas produzidas pelas descargas das células nervosas. Esse tipo de procedimento requer uma incisão cirúrgica no crânio.
O neurologista queria estudar uma interface cérebro-computador nesses pacientes, porque, hipoteticamente, as informações captadas pelos eletrodos colocados diretamente no cérebro poderiam ser muito mais específicas do que os dados coletados através de eletroencefalografias (EEGs), nos quais os eletrodos são colocados no couro cabeludo. A maioria dos estudos de interação cérebro-computador foram feitos com EEGs, diz o neurologista.
"Há uma grande diferença entre a qualidade das informações obtidas com o ECoG e com o EEG. No EEG, o couro cabeludo e o osso do crânio dissipam e distorcem o sinal, da mesma forma que a atmosfera terrestre obscurece a luz das estrelas", diz o neurocientista. "É por isso que o progresso do desenvolvimento dessa espécie de interface da mente tem sido lento", afirma.
Como esses pacientes já tinham eletrodos de ECoG implantados em seus cérebros, para os médicos descobrirem a área em que as convulsões se originaram, os pesquisadores puderam testar essa novíssima interface cérebro-computador. Nesse estudo, os dois pacientes foram colocados em frente a um monitor que estava conectado a um computador, no qual os pesquisadores instalaram um software projetado para interpretar sinais elétricos vindos dos eletrodos.
Controlando o computador com a mente
Os pesquisadores solicitaram aos pacientes que olhassem para uma tela, que apresentava uma matriz 6 por 6, com um único caractere em cada quadrado. Todas as vezes que o quadrado com uma certa letra cintilava - e que o paciente estava focado nele - o computador registrava a resposta do cérebro à letra cintilante.
Os pesquisadores pediram então aos pacientes que focassem em letras específicas e o software do computador registrou as informações. A seguir, o computador calibrou o sistema com a onda cerebral específica de cada indivíduo, fazendo com que uma letra aparecesse na tela quando o paciente se focava nela.
"Nós podemos predizer, de forma consistente, as letras desejadas por nossos pacientes, com quase 100% de precisão", diz Jerry Shih. Embora isso seja comparável a resultados obtidos por outros pesquisadores, essa abordagem é mais localizada e pode, potencialmente, fornecer uma taxa de comunicação mais rápida. Nosso objetivo é encontrar uma maneira de usar, de forma eficaz e consistente, as ondas cerebrais do paciente, para realizar certas tarefas", afirma.
Calibragem individual
Quando a técnica for aperfeiçoada, será necessário que os pacientes se submetam a uma incisão no crânio para utilizá-la, embora ainda não se saiba quantos eletrodos deverão ser implantados.
E o software precisa ser calibrado para as ondas cerebrais de cada pessoa para a ação desejada, tais como movimentar um braço protético, explica o neurologista.
"Esses pacientes teriam de usar um computador para interpretar suas próprias ondas cerebrais, mas esses dispositivos estão ficando tão pequenos que há uma possibilidade de que eles possam ser implantados no futuro", ele diz. "Achamos que nosso progresso, até agora, é muito encorajador."
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=ondas-cerebrais-usadas-escrever-computador&id=010150100108
Neurocientistas da Clínica Mayo, nos Estados Unidos, demonstraram que as ondas cerebrais podem ser usadas para digitar caracteres alfanuméricos na tela de um computador.
Nos testes, basta que o paciente concentre-se em uma letra ou número mostrados em uma matriz para que a letra apareça no monitor.
Interface cérebro-computador
Os pesquisadores afirmam que a descoberta representa um progresso concreto na viabilização de uma interface cérebro-computador que poderá, no futuro, ajudar as pessoas portadoras de diferentes distúrbios, a controlarem dispositivos eletrônicos e robotizados, como braços e pernas protéticos.
Segundo eles, os portadores da doença de Lou Gehrig e de lesões da medula espinhal são pacientes que poderão ser beneficiados com esta nova tecnologia. Embora ainda utilize métodos invasivos para coletar as ondas cerebrais, o método está entre os mais precisos já demonstrados até hoje.
"Mais de 2 milhões de pessoas nos Estados Unidos podem se beneficiar de dispositivos auxiliares, controlados por uma interface cérebro-computador", diz o pesquisador principal do estudo, o médico neurologista Jerry Shih, que desenvolveu a nova interface em colaboração com a equipe do Dr. Dean Krusienski, da Universidade do Norte da Flórida.
"Esse estudo constitui um primeiro passo no caminho em direção ao futuro e representa um progresso tangível no uso de ondas cerebrais para realizar certas tarefas", explica Shih.
Eletrocorticografia e eletroencefalografia
O estudo da nova interface foi feito com pacientes com epilepsia. Esses pacientes já vinham sendo monitorados, para controle da convulsão, através de eletrocorticografia (ECoG), um exame no qual eletrodos são colocados diretamente na superfície do cérebro para registrar as correntes elétricas produzidas pelas descargas das células nervosas. Esse tipo de procedimento requer uma incisão cirúrgica no crânio.
O neurologista queria estudar uma interface cérebro-computador nesses pacientes, porque, hipoteticamente, as informações captadas pelos eletrodos colocados diretamente no cérebro poderiam ser muito mais específicas do que os dados coletados através de eletroencefalografias (EEGs), nos quais os eletrodos são colocados no couro cabeludo. A maioria dos estudos de interação cérebro-computador foram feitos com EEGs, diz o neurologista.
"Há uma grande diferença entre a qualidade das informações obtidas com o ECoG e com o EEG. No EEG, o couro cabeludo e o osso do crânio dissipam e distorcem o sinal, da mesma forma que a atmosfera terrestre obscurece a luz das estrelas", diz o neurocientista. "É por isso que o progresso do desenvolvimento dessa espécie de interface da mente tem sido lento", afirma.
Como esses pacientes já tinham eletrodos de ECoG implantados em seus cérebros, para os médicos descobrirem a área em que as convulsões se originaram, os pesquisadores puderam testar essa novíssima interface cérebro-computador. Nesse estudo, os dois pacientes foram colocados em frente a um monitor que estava conectado a um computador, no qual os pesquisadores instalaram um software projetado para interpretar sinais elétricos vindos dos eletrodos.
Controlando o computador com a mente
Os pesquisadores solicitaram aos pacientes que olhassem para uma tela, que apresentava uma matriz 6 por 6, com um único caractere em cada quadrado. Todas as vezes que o quadrado com uma certa letra cintilava - e que o paciente estava focado nele - o computador registrava a resposta do cérebro à letra cintilante.
Os pesquisadores pediram então aos pacientes que focassem em letras específicas e o software do computador registrou as informações. A seguir, o computador calibrou o sistema com a onda cerebral específica de cada indivíduo, fazendo com que uma letra aparecesse na tela quando o paciente se focava nela.
"Nós podemos predizer, de forma consistente, as letras desejadas por nossos pacientes, com quase 100% de precisão", diz Jerry Shih. Embora isso seja comparável a resultados obtidos por outros pesquisadores, essa abordagem é mais localizada e pode, potencialmente, fornecer uma taxa de comunicação mais rápida. Nosso objetivo é encontrar uma maneira de usar, de forma eficaz e consistente, as ondas cerebrais do paciente, para realizar certas tarefas", afirma.
Calibragem individual
Quando a técnica for aperfeiçoada, será necessário que os pacientes se submetam a uma incisão no crânio para utilizá-la, embora ainda não se saiba quantos eletrodos deverão ser implantados.
E o software precisa ser calibrado para as ondas cerebrais de cada pessoa para a ação desejada, tais como movimentar um braço protético, explica o neurologista.
"Esses pacientes teriam de usar um computador para interpretar suas próprias ondas cerebrais, mas esses dispositivos estão ficando tão pequenos que há uma possibilidade de que eles possam ser implantados no futuro", ele diz. "Achamos que nosso progresso, até agora, é muito encorajador."
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=ondas-cerebrais-usadas-escrever-computador&id=010150100108
USP desenvolve chip para monitorar transformadores
Felipe Maeda Camargo - Agência USP - 18/01/2010
O Laboratório de Sistemas Integráveis Tecnológicos (LSI-TEC), da USP, desenvolveu um circuito integrado (chip) que será empregado em equipamentos de controle e acompanhamento da vida útil de transformadores elétricos de alta potência, utilizados nas subestações de concessionárias de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica.
O LSI-TEC é uma associação sem fins lucrativos, criada em 2004 por pesquisadores da USP. O chip, denominado tt0307f, foi criado em parceria com a TreeTech, empresa desenvolvedora de tecnologias eletrônicas.
Monitoramento de transformadores
Segundo Walter Santana, gerente de parcerias e novos negócios do LSI-TEC, o chip funcionará como um sistema de monitoramento do transformador. A novidade consiste em englobar diversas funções, antes realizadas por uma combinação de componentes eletrônicos.
Uma das funções do chip é manter o funcionamento adequado do transformador. Para isso, o chip possui um sistema integrado configurável digitalmente com capacidade de medir temperatura, tensão e corrente, podendo se comunicar com outros equipamentos. Para controlar o chip, há um outro circuito integrado. Esse sistema é um microcontrolador comercial, externo ao tt0307f, através do qual é possível programar as funções do chip.
Óleo dos transformadores
O chip também monitora o uso de óleo nos transformadores, que serve para evitar o hiperaquecimento destes. Ele recebe dados das condições dos equipamentos e, se for necessário, aponta quando é preciso substituir ou acrescentar óleo. O sistema recebe informações de dois sensores acoplados: um de hidrogênio e outro de acetileno.
Nilton Morimoto, professor da Escola Politécnica (Poli) da USP e um dos responsáveis pela criação dos sensores, explica que estes detectam a liberação de acetileno e hidrogênio no transformador, indicando a necessidade da troca de óleo: "A isolação das bobinas (do transformador) é feita com óleo. Quando o óleo deteriora, elimina hidrogênio e acetileno, que dura de 2 a 3 meses antes de causar danos visíveis."
Em seguida, o chip mede a resistência dos sensores, coletando as informações destes, as quais ficam disponíveis aos técnicos.
Vantagens da integração
Santana afirma que o fato de o chip substituir diversos componentes eletrônicos proporciona menores custos.
Morimoto afirma que, além de mais barato, o sistema é robusto, pois suporta a severas condições climáticas, mecânicas e eletromagnéticas de operação.
Segundo informações de Hugo Daniel Hernández, projetista do chip, o tt0307f foi projetado para funcionar de forma estável numa faixa de temperatura de -40°C até 100°C.
Hugo Puertas de Araújo, coordenador técnico dos projetos do LSI-TEC, acrescenta outras vantagens, como a maior praticidade para manutenção, menor volume físico e facilidade para estoque, pois substitui diversas placas eletrônicas.
Ademais, Araújo afirma que o chip não se limita a utilização em transformadores, ele "tem aplicação genérica, podendo ser usado por outros equipamentos que fazem leitura de resistência, tensão e corrente elétrica, bastando para isso que o microcontrolador externo programe qual funcionalidade do chip será empregada".
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=usp-desenvolve-chip-monitorar-transformadores&id=010110100118&ebol=sim
O Laboratório de Sistemas Integráveis Tecnológicos (LSI-TEC), da USP, desenvolveu um circuito integrado (chip) que será empregado em equipamentos de controle e acompanhamento da vida útil de transformadores elétricos de alta potência, utilizados nas subestações de concessionárias de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica.
O LSI-TEC é uma associação sem fins lucrativos, criada em 2004 por pesquisadores da USP. O chip, denominado tt0307f, foi criado em parceria com a TreeTech, empresa desenvolvedora de tecnologias eletrônicas.
Monitoramento de transformadores
Segundo Walter Santana, gerente de parcerias e novos negócios do LSI-TEC, o chip funcionará como um sistema de monitoramento do transformador. A novidade consiste em englobar diversas funções, antes realizadas por uma combinação de componentes eletrônicos.
Uma das funções do chip é manter o funcionamento adequado do transformador. Para isso, o chip possui um sistema integrado configurável digitalmente com capacidade de medir temperatura, tensão e corrente, podendo se comunicar com outros equipamentos. Para controlar o chip, há um outro circuito integrado. Esse sistema é um microcontrolador comercial, externo ao tt0307f, através do qual é possível programar as funções do chip.
Óleo dos transformadores
O chip também monitora o uso de óleo nos transformadores, que serve para evitar o hiperaquecimento destes. Ele recebe dados das condições dos equipamentos e, se for necessário, aponta quando é preciso substituir ou acrescentar óleo. O sistema recebe informações de dois sensores acoplados: um de hidrogênio e outro de acetileno.
Nilton Morimoto, professor da Escola Politécnica (Poli) da USP e um dos responsáveis pela criação dos sensores, explica que estes detectam a liberação de acetileno e hidrogênio no transformador, indicando a necessidade da troca de óleo: "A isolação das bobinas (do transformador) é feita com óleo. Quando o óleo deteriora, elimina hidrogênio e acetileno, que dura de 2 a 3 meses antes de causar danos visíveis."
Em seguida, o chip mede a resistência dos sensores, coletando as informações destes, as quais ficam disponíveis aos técnicos.
Vantagens da integração
Santana afirma que o fato de o chip substituir diversos componentes eletrônicos proporciona menores custos.
Morimoto afirma que, além de mais barato, o sistema é robusto, pois suporta a severas condições climáticas, mecânicas e eletromagnéticas de operação.
Segundo informações de Hugo Daniel Hernández, projetista do chip, o tt0307f foi projetado para funcionar de forma estável numa faixa de temperatura de -40°C até 100°C.
Hugo Puertas de Araújo, coordenador técnico dos projetos do LSI-TEC, acrescenta outras vantagens, como a maior praticidade para manutenção, menor volume físico e facilidade para estoque, pois substitui diversas placas eletrônicas.
Ademais, Araújo afirma que o chip não se limita a utilização em transformadores, ele "tem aplicação genérica, podendo ser usado por outros equipamentos que fazem leitura de resistência, tensão e corrente elétrica, bastando para isso que o microcontrolador externo programe qual funcionalidade do chip será empregada".
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=usp-desenvolve-chip-monitorar-transformadores&id=010110100118&ebol=sim
quinta-feira, 17 de dezembro de 2009
Guerra cibernética deixa de ser ficção e chega à internet
BBC - 18/11/2009
Hackers políticos
A guerra cibernética deixou de ser ficção e se tornou realidade, segundo um relatório da empresa de segurança em informática McAfee.
O documento baseia suas conclusões em análises de ataques recentes ocorridos na rede e sugere que vários deles tiveram motivações políticas explícitas.
Segundo o relatório, muitas nações estão nesse momento se armando para se defender e para conduzir seus próprios ataques em uma guerra cibernética - entre elas, Grã-Bretanha, China, França, Coreia do Norte e Alemanha.
O estudo prevê um futuro em que conflitos sejam travados parcialmente na internet.
Guerra no Iraque
Não há uma definição clara do que seja uma guerra cibernética, mas os especialistas dizem que entre os prováveis alvos dos ataques estão a infraestrutura de um país, como a rede elétrica ou os suprimentos de água.
Sabe-se, por exemplo, que os Estados Unidos têm um manual de operações que estabelece as regras e procedimentos para o uso de táticas de guerra cibernética.
O país teria usado ataques de hackers em conjunto com operações de terra durante a guerra no Iraque e continua a usar recursos cibernéticos para policiar a nação.
Download de armas
O analista de segurança da McAfee na Europa, Greg Day, disse que há evidências de que vários ataques feitos nos últimos tempos poderiam ser classificados como missões de "reconhecimento" para conflitos futuros.
A facilidade com que os instrumentos usados nesses ataques podem ser acessados preocupa o analista.
"Fazer uma guerra física requer bilhões de dólares", disse Day. "No caso de uma guerra cibernética, a maioria das pessoas pode encontrar recursos para esse tipo de ataque com facilidade".
Redes estratégicas de infraestrutura
Na maioria dos países desenvolvidos, serviços básicos como transportes, finanças, distribuição de energia e telecomunicações estão conectados à rede e, segundo o relatório, não estão protegidos adequadamente.
"Em resposta a isso, muitas nações possuem hoje agências encarregadas de cuidar de redes estratégicas de infraestrutura e assegurar que estão protegidas contra ataques originados na rede", disse o analista.
E como medida de segurança, as nações podem vir a pedir que empresas de telecomunicação façam checagens na rede para detectar programas malignos antes que um ataque ocorra.
A questão é polêmica porque envolve os direitos à privacidade.
O relatório da McAfee cita o caso do Brasil, onde está em discussão um projeto de lei que propõe que os provedores de internet mantenham registros de todo o tráfego na rede por um período de até três anos.
Segundo o relatório, legislações desse tipo já estão em vigor em alguns países.
Motivação dos ataques
O diretor de tecnologia da empresa Veracode, Chris Wysopal, que trabalha com consultoria para governos sobre segurança em informática, disse que na guerra cibernética é mais difícil encontrar as causas de um ataque e identificar seus autores.
"Em guerras físicas é bem claro quem tem quais armas e como estão sendo usadas", disse. "No mundo da rede essa atribuição é incrivelmente difícil".
O mesmo vale para o crime cibernético, ele disse. Seguir o rastro do dinheiro pode levar os investigadores a um bando de ladrões.
"Se é alguém roubando informações ou implantando bombas lógicas, é muito mais difícil encontrá-lo", disse Wysopal.
O especialista disse que muitos governos se conscientizaram do perigo e estão criando sistemas de proteção.
"O problema é que governos trabalham com escalas de tempo de muitos anos", disse Wysopal. "Criminosos atuam em questão de meses".
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=guerra-cibernetica-deixa-ficcao-chega-internet&id=010150091118
Hackers políticos
A guerra cibernética deixou de ser ficção e se tornou realidade, segundo um relatório da empresa de segurança em informática McAfee.
O documento baseia suas conclusões em análises de ataques recentes ocorridos na rede e sugere que vários deles tiveram motivações políticas explícitas.
Segundo o relatório, muitas nações estão nesse momento se armando para se defender e para conduzir seus próprios ataques em uma guerra cibernética - entre elas, Grã-Bretanha, China, França, Coreia do Norte e Alemanha.
O estudo prevê um futuro em que conflitos sejam travados parcialmente na internet.
Guerra no Iraque
Não há uma definição clara do que seja uma guerra cibernética, mas os especialistas dizem que entre os prováveis alvos dos ataques estão a infraestrutura de um país, como a rede elétrica ou os suprimentos de água.
Sabe-se, por exemplo, que os Estados Unidos têm um manual de operações que estabelece as regras e procedimentos para o uso de táticas de guerra cibernética.
O país teria usado ataques de hackers em conjunto com operações de terra durante a guerra no Iraque e continua a usar recursos cibernéticos para policiar a nação.
Download de armas
O analista de segurança da McAfee na Europa, Greg Day, disse que há evidências de que vários ataques feitos nos últimos tempos poderiam ser classificados como missões de "reconhecimento" para conflitos futuros.
A facilidade com que os instrumentos usados nesses ataques podem ser acessados preocupa o analista.
"Fazer uma guerra física requer bilhões de dólares", disse Day. "No caso de uma guerra cibernética, a maioria das pessoas pode encontrar recursos para esse tipo de ataque com facilidade".
Redes estratégicas de infraestrutura
Na maioria dos países desenvolvidos, serviços básicos como transportes, finanças, distribuição de energia e telecomunicações estão conectados à rede e, segundo o relatório, não estão protegidos adequadamente.
"Em resposta a isso, muitas nações possuem hoje agências encarregadas de cuidar de redes estratégicas de infraestrutura e assegurar que estão protegidas contra ataques originados na rede", disse o analista.
E como medida de segurança, as nações podem vir a pedir que empresas de telecomunicação façam checagens na rede para detectar programas malignos antes que um ataque ocorra.
A questão é polêmica porque envolve os direitos à privacidade.
O relatório da McAfee cita o caso do Brasil, onde está em discussão um projeto de lei que propõe que os provedores de internet mantenham registros de todo o tráfego na rede por um período de até três anos.
Segundo o relatório, legislações desse tipo já estão em vigor em alguns países.
Motivação dos ataques
O diretor de tecnologia da empresa Veracode, Chris Wysopal, que trabalha com consultoria para governos sobre segurança em informática, disse que na guerra cibernética é mais difícil encontrar as causas de um ataque e identificar seus autores.
"Em guerras físicas é bem claro quem tem quais armas e como estão sendo usadas", disse. "No mundo da rede essa atribuição é incrivelmente difícil".
O mesmo vale para o crime cibernético, ele disse. Seguir o rastro do dinheiro pode levar os investigadores a um bando de ladrões.
"Se é alguém roubando informações ou implantando bombas lógicas, é muito mais difícil encontrá-lo", disse Wysopal.
O especialista disse que muitos governos se conscientizaram do perigo e estão criando sistemas de proteção.
"O problema é que governos trabalham com escalas de tempo de muitos anos", disse Wysopal. "Criminosos atuam em questão de meses".
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=guerra-cibernetica-deixa-ficcao-chega-internet&id=010150091118
Google anuncia pesquisas com computador quântico
Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/12/2009
Controvérsia quântica
Quando a empresa canadense D-Wave, então desconhecida e classificada como "emergente", anunciou ter construído um processador quântico usando quase a mesma tecnologia dos processadores convencionais, quase ninguém acreditou.
A notícia ganhou a imprensa em 2007, mas físicos do mundo todo se apressaram em afirmar que um processador quântico usando qubits codificados magneticamente em loops supercondutores estava em algum ponto numa escala que ia de uma impossibilidade a um engodo.
Endosso quântico
Parece que o Google não levou muito a sério o parecer dos consultores científicos. Neste sábado, a empresa causou surpresa ao anunciar que não apenas está investindo na computação quântica da D-Wave, como já alcançou os primeiros resultados práticos.
Controvérsia quântica
Quando a empresa canadense D-Wave, então desconhecida e classificada como "emergente", anunciou ter construído um processador quântico usando quase a mesma tecnologia dos processadores convencionais, quase ninguém acreditou.
A notícia ganhou a imprensa em 2007, mas físicos do mundo todo se apressaram em afirmar que um processador quântico usando qubits codificados magneticamente em loops supercondutores estava em algum ponto numa escala que ia de uma impossibilidade a um engodo.
Endosso quântico
Parece que o Google não levou muito a sério o parecer dos consultores científicos. Neste sábado, a empresa causou surpresa ao anunciar que não apenas está investindo na computação quântica da D-Wave, como já alcançou os primeiros resultados práticos.
De acordo com Hartmut Neven, escrevendo no blog de pesquisas da empresa, o Google vem investindo silenciosamente na computação quântica há três anos, usando o novo chip híbrido da D-Wave - portanto desde antes de sua apresentação pública. Segundo a D-Wave, seu chip efetua processamento quântico, mas também é capaz de processar bits normais sequencialmente.
A pesquisa usando o novo processador está voltada para a busca em imagens, mais especificamente, encontrar objetos em uma base de dados de figuras, fotos e vídeos.
Tipos de processadores quânticos
O programa está longe de ser disponibilizado para buscas online, mas um aplicativo real - atualmente capaz de encontrar carros em fotos - está anos-luz à frente do processador quântico programável que rodou pela primeira vez há poucos dias.
Mas a comparação precisa de muitas ressalvas. O fato é que os dois "hardwares" não são diretamente comparáveis. O processador quântico universal, anunciado na semana passada, pertence à classe dos processadores quânticos "puros" - no sentido de que se baseia nos fundamentos tidos pela grande maioria da comunidade científica como os mais promissores para a realização prática na computação quântica, nomeadamente, nos qubits de átomos artificiais, isolados em armadilhas magnéticas.
Já o chip da D-Wave, embora anunciado pela empresa como um processador quântico, continua dividindo as opiniões na comunidade científica. Segundo o próprio Neven, os cientistas ainda estão tentando caracterizar o pretenso chip quântico.
"Infelizmente, não é fácil demonstrar que um sistema de múltiplos qubits, como o chip da D-Wave, apresenta de fato o comportamento quântico alegado e os físicos experimentais de várias instituições continuam tentando caracterizar o chip," escreve ele.
Busca quântica por imagens
O fato é que o Google não parece muito impressionado com essas discussões acadêmicas. Na prática, o chip da D-Wave, quântico ou não, está permitindo que a empresa experimente com uma tecnologia de buscas que opera em uma velocidade que não é atingível com as nuvens de computadores eletrônicos atuais.
Usando uma base de dados de 20.000 fotos com cenas urbanas, metade contendo imagens de carros e metade não, os pesquisadores usaram o chamado algoritmo quântico adiabático, desenvolvido por Edward Farhi, do MIT, para treinar o sistema quântico para que ele pudesse reconhecer o que era um carro.
A seguir, o algoritmo rodou contra um segundo conjunto de 20.000 fotos e deu a resposta num tempo menor do que qualquer computador existente hoje nos data-centers do Google.
"Ainda há muitas questões em aberto, mas em nossos experimentos nós observamos que esse detector tem desempenho melhor do que aqueles [algoritmos] que treinamos usando soluções clássicas rodando nos computadores que temos em nossos data centers hoje," escreve Neven.
Computadores clássicos, quânticos e outros
Os computadores atuais, que já começam a ser chamados de computadores clássicos, usam a chamada arquitetura von Neumann, nos quais os dados são processados de forma sequencial, conforme regras definidas em um programa. Para acelerar o processamento, o programa deve ser rodado em paralelo, usando vários processadores.
Já os computadores quânticos prometem um processamento muito mais rápido, usando um fenômeno chamado superposição quântica. Uma partícula - um íon, um elétron ou um fóton - pode estar em dois estados diferentes ao mesmo tempo. Enquanto um bit clássico pode ser 0 ou 1, um qubit pode ser as duas coisas ao mesmo tempo.
Uma outra arquitetura, chamada "sinaptrônica", foi recentemente apresentada por pesquisadores ligados à IBM.
Milagres da computação quântica
"Muitos dos serviços que oferecemos hoje dependem de sofisticadas tecnologias de inteligência artificial, como o aprendizado de máquina ou o reconhecimento de padrões. Ocorre que resolver os mais difíceis desses problemas exige fazendas de servidores tão grandes que nunca poderão ser construídas," diz Neven, justificando o interesse de sua empresa em uma tecnologia tão inovadora quanto a comutação quântica.
Se a solução não pode ser encontrada em empilhar mais e mais servidores, até chegar literalmente às nuvens de computação, computadores baseados nas complicadas e quase sempre estranhas propriedades da mecânica quântica podem ser a salvação.
Neven exemplifica o funcionamento dos computadores citando os ganhos obtidos com os algoritmos que estão sendo desenvolvidos e que serviram de base para o programa localizador de carros.
Imagine um grande móvel, com um milhão de gavetas. Dentro de uma delas, há uma bola escondida. Quantas gavetas você terá que abrir para encontrar a bola?
Algumas vezes, muito poucas vezes, você poderá ter sorte e achar a bola nas primeiras tentativas. Noutras, porém, terá que abrir praticamente todas. Na média, você terá que abrir 500.000 gavetas até achar a bola.
Mas um computador quântico, com seus entrelaçamentos e superposições, achará a bola, em média, olhando em 1.000 gavetas. Se é difícil entender como isso é possível, o fato é que o novo processador oferece os resultados cerca de 50.000 vezes mais rápido. Os três anos de dedicação dos dos computadores eletrônicos atuais é algo que ainda merecerá muitas discussões. Mas que a D-Wave pegou uma nova onda com o suporte do Google, disso ninguém duvida.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=google-anuncia-pesquisas-computador-quantico&id=010150091214&ebol=sim
quarta-feira, 9 de dezembro de 2009
Astrônomos encontram estrela 35 vezes mais quente que o Sol
Astrônomos da Universidade de Manchester, na Grã-Bretanha, descobriram uma das estrelas mais quentes da galáxia, com uma temperatura 35 vezes maior do que a temperatura do Sol.
Segundo os cientistas, esta é a primeira vez que a estrela, que fica na Nebulosa do Inseto, foi observada e retratada. A sua temperatura é superior a 200 mil graus Celsius.
"Esta estrela foi muito difícil de ser encontrada porque ela está escondida atrás de uma nuvem de poeira e gelo no meio da nebulosa", disse o professor Albert Zijlstra, da Universidade de Manchester.
Futuro do Sol
De acordo com o pesquisador, nebulosas planetárias como a do Inseto se formam quando estrelas que estão morrendo ejetam gás no espaço.
"Nosso Sol vai fazer isso em cerca de cinco bilhões de anos. A Nebulosa do Inseto, que está a cerca de 35 mil anos-luz [da Terra,] na constelação de Escorpião, é uma das nebulosas planetárias mais espetaculares."
"Nós fomos extremamente sortudos que tivemos a oportunidade para capturar esta estrela próximo ao seu ponto mais quente. De agora em diante ela vai se resfriar na medida em que vai morrendo", disse o autor do artigo, Cezary Szyszka, que trabalha no European Southern Observatory.
Mecanismo desconhecido
Zijlstra e sua equipe usaram o telescópio Hubble para encontrar a estrela. Em setembro, o telescópio foi reformado, com a instalação de mais uma câmera.
As imagens capturadas pelo Hubble serão publicadas na próxima semana na revista científica Astrophysical Journal.
"Este é um objeto verdadeiramente excepcional."
Segundo o cientista Tim O'Brein, da Universidade de Manchester, ainda não se sabe como uma estrela do tipo ejeta sua massa para formação de nebulosas.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=estrela-35-vezes-mais-quente-sol&id=010175091203&ebol=sim
Segundo os cientistas, esta é a primeira vez que a estrela, que fica na Nebulosa do Inseto, foi observada e retratada. A sua temperatura é superior a 200 mil graus Celsius.
"Esta estrela foi muito difícil de ser encontrada porque ela está escondida atrás de uma nuvem de poeira e gelo no meio da nebulosa", disse o professor Albert Zijlstra, da Universidade de Manchester.
Futuro do Sol
De acordo com o pesquisador, nebulosas planetárias como a do Inseto se formam quando estrelas que estão morrendo ejetam gás no espaço.
"Nosso Sol vai fazer isso em cerca de cinco bilhões de anos. A Nebulosa do Inseto, que está a cerca de 35 mil anos-luz [da Terra,] na constelação de Escorpião, é uma das nebulosas planetárias mais espetaculares."
"Nós fomos extremamente sortudos que tivemos a oportunidade para capturar esta estrela próximo ao seu ponto mais quente. De agora em diante ela vai se resfriar na medida em que vai morrendo", disse o autor do artigo, Cezary Szyszka, que trabalha no European Southern Observatory.
Mecanismo desconhecido
Zijlstra e sua equipe usaram o telescópio Hubble para encontrar a estrela. Em setembro, o telescópio foi reformado, com a instalação de mais uma câmera.
As imagens capturadas pelo Hubble serão publicadas na próxima semana na revista científica Astrophysical Journal.
"Este é um objeto verdadeiramente excepcional."
Segundo o cientista Tim O'Brein, da Universidade de Manchester, ainda não se sabe como uma estrela do tipo ejeta sua massa para formação de nebulosas.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=estrela-35-vezes-mais-quente-sol&id=010175091203&ebol=sim
Assinar:
Postagens (Atom)





