As contribuições de Albert Einstein

Tamanhas foram as contribuições do alemão Albert Einstein para a física, que os pesquisadores têm grande dificuldade para apontar qual foi a mais importante. Todos, no entanto, são unânimes em afirmar que as descobertas de Einstein, que completaria 137 anos em 2016, revolucionaram a ciência moderna e causam grande impacto ainda hoje. Prova disso é a recente detecção das ondas gravitacionais previstas na Teoria da Relatividade há 100 anos. A descoberta abriu uma nova janela para o universo e inaugurou uma nova etapa para a ciência.

"As ondas gravitacionais vão revolucionar nosso conhecimento sobre o universo. Poderemos desvendar, por exemplo, o momento em que o universo surgiu", afirma o pesquisador Odylio Aguiar, do Instituto Nacional de Pesquisas 

Odylio integra o grupo de cientistas responsável pela descoberta das ondas de Einstein. "Estamos no início do caminho, mas Einstein imaginou que a confirmação demoraria muito tempo para acontecer ou nem aconteceria", diz.

Em 2016, ainda sob o impacto da confirmação das ondas gravitacionais, é difícil falar de Einstein sem falar de Teoria da Relatividade.

"Porque foi, até agora, a maior descoberta da física do século 21. Só é possível comparar com Galileu, que descobriu um mundo novo quando apontou uma luneta para o céu", afirma o pesquisador Martin Makler, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF/MCTI).  "Pensar em Einstein é pensar em relatividade, em gravidade e, como consequência, em cosmologia, buracos negros e, claro, ondas gravitacionais. Mas, se elas foram previstas há 100 anos, qual a grande descoberta? Uma coisa é previsão teórica, mas observar é outra, e isso só foi possível graças aos avanços tecnológicos sem precedentes", acrescenta.

É fato que Einstein é mais conhecido pela Teoria da Relatividade, mas suas "digitais" estão por toda parte. "Suas pesquisas foram fundamentais para o desenvolvimento da mecânica quântica, um dos pilares da física moderna e que levou à compreensão da estrutura da matéria e inúmeras aplicações", explica Makler.

Seu modelo para o efeito fotoelétrico, por exemplo, foi crucial para a mecânica quântica e lhe rendeu o Prêmio Nobel em 1921. Seus estudos sobre a emissão estimulada possibilitaram a invenção do raio laser, de máquinas modernas, como scanner e impressora, do CD e do DVD e de inúmeras aplicações à medicina. "Até o GPS é uma invenção que podemos vincular às contribuições de Einstein", diz o Odylio.

Gênio

Se é difícil para os pesquisadores apontar a maior contribuição do físico alemão para a ciência moderna, é ainda mais delicado sugerir uma característica da sua personalidade que o transformou em gênio.

"O segredo de Einstein é que ele era uma pessoa não convencional. Ele não se apegava a dogmas e, por isso, teve a audácia, a ousadia de pensar livremente", avalia Odylio, do Inpe.

Para Martin, do CBPF, à genialidade de Einstein soma-se o contexto histórico. "Ele viveu numa época em que se podia fazer uma revolução com algo relativamente simples. A dinâmica mudou. Hoje, física é big science, depende de tecnologia e experimentos. Mas a obra de Einstein foi única. Não teve ninguém igual", diz o pesquisador.

Fonte: MCTI

Um físico competindo na olimpíadas Rio 2016

Se você imagina que é impossível conciliar uma carreira esportiva de alta performance com estudos levados muito a sério, está enganado. E um australiano de 21 anos prova isso. Um dos favoritos à medalha de ouro nos 100m livre das Olimpíadas do Rio, Cameron McEvoy não só divide seu tempo entre as piscinas e a universidade, como participa de complexos projetos de física que alimentam seu sonho de, um dia, trabalhar na Nasa, a agência espacial norte-americana.

Por enquanto, McEvoy estuda na Austrália e impressiona nas piscinas. Neste ano, fez o terceiro melhor tempo da história nos 100m livre (47s04) nas eliminatórias de seu país para os Jogos Olímpicos. Detalhe: ele só fica atrás de César Cielo e Alain Bernard, que em 2009 baixaram da casa dos 47s usando os trajes tecnológicos, atualmente proibidos.

Parte desse sucesso ele dedica a uma característica que o fez se apaixonar pela física: o jeito analítico de ser. “Sou uma pessoa realmente analítica e isso sempre me ajudou na natação. Sempre analiso provas e como posso melhorar. Faço isso em todo treino desde os sete anos”, contou ao Daily Telegraph.

McEvoy também ama fazer contas. Seu gosto pelos números o levou à faculdade de física e matemática. Atualmente, ele participa de um projeto sobre nanodiamantes (!) e suas atividades atômicas sob o comando de um renomado físico. Seus sonhos se dividem entre medalhas olímpicas e a vontade de trabalhar na Nasa.

Enquanto isso não acontece, ele mescla as duas vidas. Neste ano, por exemplo, sua touca de natação tinha um símbolo diferente que chamou a atenção. McEvoy explicou. Era uma homenagem à primeira detecção direta de ondas gravitacionais geradas pela colisão e fusão de dois buracos negros, oscilações previstas por Albert Einstein, segundo relatos acadêmicos.

Suas fotos “normais” de um jovem no Instagram se misturam a imagens do espaço que o cativam diariamente. Não à toa, seu apelido é “O Professor”. Recentemente, ele mostrou um complexo cálculo para prever qual seria seu tempo perfeito nos 200m livre. A conclusão de McEvoy: “o experimento é totalmente diferente da teoria e com certeza não posso fazer isso”.

O australiano se diverte com a vida dividida, posa para fotos temáticas (como estudando no fundo da piscina) e aproveita as viagens que a natação lhe proporciona para conhecer, entre outras coisas, museus de física e matemática. Mas na viagem ao Rio de Janeiro, em agosto deste ano, seu maior objetivo será outro.

Fonte UOL

Com tetos solares, bairro alemão já produz quatro vezes mais energia do que consome

Alguém ainda tem dúvida de que esse é o caminho?

Limpa, segura e abundante, a energia solar está, sem dúvida, entre os mais sustentáveis e melhores meios para obter energia elétrica. E por falar em sustentabilidade, quantas soluções sustentáveis são possíveis em um único bairro, cidade ou comunidade? Uma grande prova disso é o vilarejo alemão conhecido como Schlierberg, que nos mostra que os alemães realmente entendem e levam a sério o tema.

As 59 residências que compõem o bairro de aproximadamente 11.000 m² (há ainda um edifício comercial, chamado de Sun Ship – Navio Solar) são feitas de madeira. Praticam o reuso de água de chuva, usam materiais ecológicos, isolamento térmico a vácuo e um ambiente livre de carros, pois todos ficam em um estacionamento no Sun Ship, também fazem parte do escopo e dão um show de respeito às pessoas e à natureza.

Mas não para por aí, a característica que mais chama a atenção em Schlierberg é sua eficiência. Extremamente bem projetada, a vila “usa e abusa” de telhados feitos com placas fotovoltaicas, que como resultado geram cerca 4 vezes mais energia elétrica do que o necessário para consumo próprio. Tamanha eficiência proporciona a não emissão de aproximadamente 500 toneladas de CO2 na atmosfera, segundo dados do próprio arquiteto responsável pelo projeto, Rolf Disch.

Conheça as células solares que podem gerar energia a partir da chuva

O grafeno tem sido objeto de programas de pesquisa em várias instituições acadêmicas em todo o mundo no que diz respeito aos benefícios para a energia renovável. O material é basicamente uma camada única de átomos de carbono dispostos numa estrutura de treliça que faz com que seja 10 vezes mais forte do que o aço, porém 1000 vezes mais leve do que uma folha de papel . Ele tem um grande potencial para o desenvolvimento de componentes elétricos, gadgets, energia, defesa e tratamento de água.

No que diz respeito aos potenciais benefícios para as energias renováveis, os pesquisadores descobriram que ele pode armazenar energia melhor do que o grafite, o que significa que ele pode ser usado para armazenamento de energia da bateria e/ou em células de combustível. Ele também pode ser usado para desenvolver revestimentos anti-reflexão de células solares.

Mais recentemente, pesquisadores da Ocean University of China, em Qingdao descobriram que o grafeno pode também ajudar a gerar energia a partir de gotas de chuva. Ele pode conseguir isto porque a chuva não são inteiramente constituídas por água, elas também contém uma série de sais que pode ser dividida em íons positivos e negativos. Isto por sua vez significa que uma reação química simples pode ser usada para explorar a energia, usando grafeno para separar os íons carregados positivamente, que inclui sódio, cálcio e amônio, a fim de gerar eletricidade. Normalmente, quando uma gota de chuva fica na superfície de um painel solar, os vários sais que estão na gota pode gerar um número de cargas desequilibradas. Os elétrons de ligação com íons carregados positivamente criam um efeito conhecido como a interação ácido-base de Lewis.

Na teoria, uma vez que, embora os painéis solares ainda geram energia em dias nublados, a quantidade de energia gerada é menor do que em dias de sol, se os pesquisadores podem desenvolver uma célula solar para todos os climas que gera eletricidade a partir da chuva, por exemplo, esta seria de grande ajuda para impulsionar a eficiência do painel de energia solar atual.

Os testes ainda estão em estágio inicial, mas os resultados têm sido promissores. Os pesquisadores conseguiram gerar centenas de microvolts durante a pesquisa, alcançando 6,53 de eficiência de conversão de energia solar-elétrica a partir de um painel solar personalizado. O processo envolveu a adição de uma camada de grafeno em uma célula solar sensibilizada, que foi então colocada sobre um suporte transparente de óxido indium, estanho e plástico. Isso permitiu a célula gerar energia tanto do sol, quanto da chuva.

Em essência, o que acontece é que os íons positivos se ligam ao grafeno formando uma camada dupla conhecida como um pseudocapacitor. A diferença de energia entre as duas camadas pode ser usada para gerar uma corrente elétrica. O problema é que os íons estão presentes em baixas concentrações nos pingos de chuva, por isso não é uma questão sobre como gerar eletricidade suficiente de baixas concentrações. Os pesquisadores estão agora trabalhando sobre a forma de como a tecnologia pode resolver a variedade de íons encontrados na chuva.

Outras formas de utilização do grafeno para aumentar a quantidade de energia renovável a partir da energia solar incluem a criação de um material que pode absorver o calor ambiente e luz.

fonte: Revista Angewandte Chemie

Italianos criam telha que já vem com placas solares

As empresas italianas Area Industrie Ceramiche e REM desenvolveram a Tegola Solare, uma telha cerâmica com células fotovoltaicas integradas. É uma alternativa sustentável que não atrapalha a estética original das telhas, como acontece muitas vezes com os painéis fotovoltaicos tradicionais, que são grandes e pesados.

Cada telha tem quatro células que transformam a luz solar em energia elétrica, e a fiação fica logo embaixo do telhado. A invenção pode gerar cerca de 3 kW de energia em uma área instalada de 40 m², o que já seria capaz de suprir as necessidades energéticas da residência.

As telhas fotovoltaicas são mais caras do que as placas convencionais, mas sua instalação é feita como a de qualquer outro telhado.

Fonte: Gazeta do Povo

Cimento que brilha no escuro pode substituir iluminação em estradas

No que depender do trabalho de José Carlos Rubio, as estradas nunca mais precisarão de iluminação. O pesquisador e Ph.D. da Universidade de Michoacan de San Nicolas Hidalgo, no México, estuda o cimento há nove anos. Após tanto esforço, ele encontrou uma maneira de produzir um piso capaz de emitir luz, com vida útil de cem anos.

Segundo Rubio, o maior problema enfrentado no processo foi o fato de o cimento ser um corpo opaco, que não permite a passagem de luz para o seu interior. Então, foi necessário um estudo mais profundo e diversas experiências até que a solução fosse encontrada.

O pesquisador explicou qual é a lógica por trás dessa invenção. O cimento é um pó que, ao ser adicionado à água, dissolve-se como um comprimido efervescente. Neste momento o material começa a se assemelhar a um gel muito forte e resistente, ao mesmo tempo, flocos cristalinos são formados, mas esses flocos são totalmente indesejados.

Para resolver o problema, Rubio se dedicou à mudança na estrutura do cimento, para eliminar os flocos e deixá-lo completamente em forma de gel, ajudando a absorver a energia do sol, devolvendo-a ao meio ambiente como luz. Este cimento “brilhante” é feito com base em areia e argila, tendo como único resíduo o vapor de água.

O cimento consegue absorver a energia do sol durante todo o dia, para permanecer iluminado por até 12 horas. Além disso, o pesquisador explica que é possível controlar a intensidade da luz, para evitar que o brilho atrapalhe ciclistas e motoristas, e o material pode ser azul ou verde. O melhor de tudo é a sua vida útil, de até cem anos.

A tecnologia está em fase de adaptação para comercialização e os cientistas também estudam a sua inclusão em gesso e outros produtos da construção civil, como alternativa natural para reduzir o consumo de energia elétrica na iluminação de ambientes.

Suecos criam máquina solar capaz de purificar até 600 litros de água/hora

O casal de empreendedores suecos Annika Johansson e Greger Nilsson, juntos criaram o kit de purificação de água Greenwater, que conta com a combinação de luz ultravioleta (UV) e energia solar.

O sistema de purificação elimina da água as bactérias patogênicas, vírus, amebas e parasitas, inclusive bactérias resistentes ao nosso cloro, tudo isso de maneira sustentável. O sistema tem capacidade para filtrar até 600 litros de água por hora, o que equivale a um consumo médio diário de 80 pessoas.

Usando energia solar, o sistema dispensa o uso da eletricidade vinda da rede convencional, facilitando sua aplicação em regiões com pouca infraestrutura, sem acesso à energia elétrica, por exemplo. Além do mais, o equipamento é portátil, tornando o transporte muito mais simples e até mesmo eficiente.

“As soluções da Greenwater podem ser aplicadas em diversos contextos: desde situações críticas, como catástrofes, em que a infraestrutura de uma região é devastada, não restando qualquer possibilidade de acesso à água potável, passando por países ou comunidades carentes de um sistema de água e esgoto, até empresas que estejam buscando soluções sustentáveis e inovadoras para o tratamento, seja para a entrada (Input) ou para a saída (Output), da água”, explica Greger Nilsson, responsável pela área de desenvolvimento da empresa.