Microrrobô médico é o primeiro a utilizar movimento ciliar

Microrrobôs médicos

Engenheiros coreanos apresentaram os primeiros protótipos de microrrobôs aquáticos que se movem por movimentos ciliares, inspirados nos movimentos de microrganismos como os paramécios.

Microrrobôs capazes de navegar em meio líquido estão sendo desenvolvidos com o objetivo de navegar pelos fluidos do corpo humano, para efetuar biópsias de forma menos traumática, paraaplicar medicamentos diretamente nos locais onde eles são necessários e para realizar exames.

O movimento ciliar para robôs tem sido teorizado há muito tempo, mas até agora ninguém havia conseguido fazer um protótipo que o utilizasse de forma eficiente.

Aa maioria dos microrrobôs nadadores desenvolvidos até agora precisa que olíquido onde navegam lhes forneça o combustível para seu movimento. Mais recentemente tem havido tentativas de impulsioná-los usando campos de forçaou luz fornecida por endoscópios ou ainda células musculares.

Robô ciliado

Sangwon Kim e seus colegas do Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu criaram seus robôs ciliados usando um revestimento de níquel e titânio sobre um polímero fotocurável - que endurece sob ação da luz. Os cílios artificiais foram criados usando uma espécie de litografia a laser.

Cada microrrobô mede 220 micrômetros de comprimento e 60 micrômetros de diâmetro. Isso é bastante grande para os padrões dos microrrobôs, o que traz vantagens e desvantagens: a desvantagem é que ele não conseguirá entrar em vasos sanguíneos muito estreitos, o que pode ser compensado pela vantagem de poder levar uma quantidade de medicamento muito maior.

Para que os cílios se agitem e impulsionem o robô é aplicado externamente um campo magnético assimétrico, para que os cílios se agitem de forma coordenada.

A velocidade máxima alcançada é de 340 micrômetros por segundo, o que é nada menos do que 8,6 vezes mais rápido do que tecnologias magnéticas similares já testadas.

Bibliografia:

Fabrication and Manipulation of Ciliary Microrobots with Non-reciprocal Magnetic Actuation

Sangwon Kim, Seungmin Lee, Jeonghun Lee, Bradley J. Nelson, Li Zhang, Hongsoo Choi

Nature Scientific Reports

Vol.: 6: 30713

DOI: 10.1038/srep30713

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=microrrobo-medico-impulsionado-movimento-ciliar&id=010180160912#.V-sLa4grK00

Tecnologia armazena energia solar para noite inteira

Armazenamento de energia limpa

Um novo sistema de armazenamento térmico de energia consegue converter a energia solar coletada durante o dia e armazená-la com uma eficiência que garante o abastecimento contínuo por um período de 8 a 12 horas.

Ainda que muito progresso venha sendo feito recentemente noarmazenamento das fontes limpas de energia - para lidar com os problemas de intermitência das fontes eólica e solar, principalmente - esta nova tecnologia é nada menos do que 20 vezes melhor do que os sistemas termais apresentados até agora.

O sistema é baseado em uma bateria de fluxo, que usa a energia solar para fundir um material de mudança de fase, armazenando a energia, que é liberada quando necessário mediante a re-solidificação do material.

Sal com grafite

A chave para a melhoria foi mesclar um material de mudança de fase de baixo custo - o cloreto de sódio, ou sal de cozinha - com espumas de grafite de alta porosidade e elevada condução elétrica.

A espuma de grafite aprisiona o sal em seus poros, facilitando e tornando mais rápida a fusão e a solidificação. A equipe demonstrou que esta alteração de fase se dá de forma sustentável ao longo do tempo.

Esta combinação reduziu a quantidade total de material necessário para construir o sistema e, por decorrência, seu custo. Ao mesmo tempo, a transferência de energia térmica tornou-se significativamente mais eficiente, proporcionando de 8 a 12 horas de armazenamento de energia - uma noite típica de armazenamento para uma usina de energia termossolar, por exemplo.

Usina modular

O próximo passo do projeto será construir uma planta-piloto 50 vezes maior do que o protótipo em escala de laboratório testado agora.

"Nós estamos planejando desenvolver uma usina em escala industrial na forma de um sistema modular, de forma que o sistema em escala piloto que estamos construindo poderá de fato ser usado como um módulo para um sistema em escala total, que será formado por muitos módulos empilhados ou dispostos em conjunto," disse o professor Wenhua Yu, do Laboratório Nacional Argonne, nos EUA.

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=tecnologia-armazena-energia-solar-noite-inteira&id=010115160923#.V-sJrIgrK00

Lente de contato telescópica faz zoom de 2,8 vezes

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/02/2015

O telescópio foi montado em uma lente de contato rígida. [Imagem: Eric Tremblay/Joe Ford/EPFL]

Lente de contato com zoom

Ainda não é a "super-visão" do Super Homem, mas já é possível ajustar o zoom de uma lente de contato até uma aproximação de 2,8 vezes.

Além da lente de contato com zoom, pesquisadores suíços criaram óculos com sensores que permitem que a aproximação da visão possa ser controlada apenas com uma piscadela especial - os óculos não se deixam enganar pelo piscar normal dos olhos.

"Acreditamos que essas lentes são muito promissoras para pessoas com baixa visão e com degeneração macular relacionada à idade," disse Eric Tremblay, da Escola Politécnica Federal de Lausanne.

A lente de contato com zoom incorpora um minúsculo telescópio reflexivo no interior de uma membrana de apenas 1,55 milímetro de espessura. Minúsculos espelhos manipulam a luz para expandir o tamanho percebido dos objetos e obter uma ampliação que pode chegar a 2,8 vezes.

O telescópio foi montado em uma lente rígida, conhecida como lente escleral, que tem um diâmetro maior do que as lentes flexíveis mais comuns, e são usadas em casos especiais, como pacientes com córneas de formato irregular. Como são rígidas, as lentes esclerais representam uma plataforma atraente para a incorporação de outras tecnologias, incluindo sensores e eletrônicos, diz Tremblay.

Um dos grandes desafios foi manter a lente porosa, uma vez que o olho precisa respirar. A permeabilidade da lente-telescópio foi obtida com pequenos canais de 0,1 mm, que permitem que o oxigênio do ar flua por baixo de toda a lente e atinja toda a extensão da córnea.

O zoom das lentes de contato é controlado piscando os olhos, graças a um aparato eletrônico montado em óculos. [Imagem: Eric Tremblay/Joe Ford/EPFL]

Óculos controlados pelo olhar

A equipe também desenvolveu uma técnica para controlar eletronicamente as lentes, permitindo que a pessoa altere entre visão normal, sem qualquer aumento, uma ampliação corretiva e a "visão telescópica".

O sistema, constituído por um pequeno LED e um fotodetector, foi montado em uma armação de óculos. Ao piscar o olho direito, o usuário aumenta o zoom, diminuindo-o com uma piscada do olho esquerdo. O sistema é sensível o suficiente para não ser afetado pelo piscar normal dos olhos.

Já existem no mercado óculos com pequenos telescópios, voltados para pacientes com degeneração macular, mas eles são grandes e não são ajustáveis, exigindo que a pessoa movimente a cabeça para encontrar o ponto ideal de visão.

"É muito importante e difícil encontrar um equilíbrio entre a função e os custos sociais de usar qualquer tipo de dispositivo visual volumoso. Há uma forte necessidade de algo mais integrado, e uma lente de contato é uma direção atraente. Neste momento, [os protótipos] estão apenas em estágio de pesquisa, mas estamos esperançosos de que acabarão por se tornar uma opção real para pessoas com degeneração macular," disse Tremblay.

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=lente-contato-com-zoom&id=010180150223

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Brasil constrói segunda maior câmera astronômica do mundo

Câmeras astronômicas

Com informações da Agência Fapesp - 23/03/2015

Projeto conceitual da JPCam. [Imagem: Fernando Santoro/J-PAS]

Nos próximos meses, o Observatório Astronômico de Javalambre (OAJ), na região de Aragão, na Espanha, iniciará um mapeamento do Universo observável a partir do hemisfério Norte durante quatro anos, com o objetivo de produzir um mapa tridimensional com centenas de milhões de galáxias, compreendendo um quinto de todo o céu do planeta.

Para isso, serão utilizados dois telescópios com grande campo de visão, sendo um menor - com espelho de 80 centímetros de diâmetro e uma câmera de 85 megapixels (milhões de pixels) acoplada - e um telescópio principal, com espelho de 2,5 metros de diâmetro, equipado com uma câmera de 1,2 gigapixel (bilhão de pixels), com capacidade de produzir imagens em 59 cores de cada estrela, galáxia, quasar, supernova e objeto do sistema solar observado.

Batizada de JPCam, a câmera óptica de 1,2 gigapixel será a segunda maior no mundo para uso em astronomia.

E uma grande equipe de pesquisadores brasileiros está diretamente envolvida no projeto e construção da JPCam.

Subsistema contendo os sensores CCD de captura das imagens. [Imagem: e2v]

JPCam

Tanto a JPCam como a câmera de 85 megapixels estão sendo construídas com a participação de pesquisadores brasileiros no âmbito do projeto "O Universo em 3D: astrofísica com grandes levantamentos de galáxias", apoiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).

O observatório e os telescópios foram financiados pelo governo da Espanha, e o Brasil se responsabilizou pela construção das câmeras.

Os pesquisadores brasileiros são responsáveis pela parte mecânica da câmera, incluindo um dispositivo que controlará a entrada de luz e as bandejas de filtros de imagem de 14 detectores. O subsistema óptico do instrumento será construído por uma empresa inglesa contratada pela colaboração astronômica, que tem a participação de universidades e instituições de pesquisa do Brasil e da Espanha.

"A JPCam possibilitará produzir imagens em 59 cores de quase cada pixel do céu observado, o que é algo absolutamente novo", explica Laerte Sodré Júnior, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP) e coordenador do projeto.

"Existem instrumentos astronômicos que fazem isso, mas em uma região minúscula do céu e não com a quantidade de filtros de imagem que a JPCam terá. Com isso, será possível abrir uma nova janela na Astronomia", disse Sodré.

Sistema para inserção dos filtros sobre os sensores, para captura de diversos comprimentos de onda. [Imagem: K.Taylor et al. (2013)]

Cerro Tololo

Outro grupo de pesquisadores do IAG-USP, em colaboração com o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), o Observatório Nacional (ON) e o Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA), está desenvolvendo outra câmera de 85 megapixels que será acoplada a um novo telescópio, com espelho de 87 centímetros de diâmetro, que está sendo instalado no Observatório Internacional de Cerro Tololo, no Chile.

O telescópio de Cerro Tololo mapeará durante três a quatro anos o Universo observável no hemisfério Sul e completará as observações realizadas pelo telescópio menor do Observatório Astronômico de Javalambre.

Com isso, será possível observar mais um sétimo de todo o céu, cobrindo toda a região visível do espectro eletromagnético.

Maiores câmeras de telescópios

A maior câmera astronômica em operação tem 1,4 gigapixel e está instalada no telescópio Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System), da Universidade do Havaí.

Há uma câmera ainda maior em construção, com capacidade de 3,2 gigapixels, que será utilizada no LSST (Large Synoptic Survey Telescope), mas com previsão para entrar em operação em 2022, no Chile.

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=brasil-constroi-segunda-maior-camera-astronomica-mundo&id=010110150323#.VRBDw_nF91Y

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