Os mistérios dos organismos que vivem nas profundezas da Terra

Cientistas estudam, há 10 anos, organismos que vivem abaixo da superfície terrestre. São milhões de seres vivos que poderiam, inclusive, habitar o subterrâneo de outros planetas. Segundo autores, o trabalho ajuda a compreender como surgiu a vida na Terra

Bactéria encontrada a 2,8km abaixo de mina na África do Sul: biosfera profunda tem o dobro do volume dos oceanos(foto: Greg Wanger e Gordon Southam/Divulgação)

Nas profundezas da Terra, um outro mundo — maior do que o nosso — é habitado por formas de vida muito diferentes das que colonizam os ecossistemas com os quais os humanos estão acostumados. Nesse universo subterrâneo, prolifera a chamada “matéria escura” microbiana; um vasto conjunto de organismos minúsculos que, embora componham 70% das bactérias e archaea do planeta, pouco são conhecidos. Mas, há 10 anos, um grupo internacional de cientistas começou a procurá-los nos subterrâneos do globo para começar a desvendar os segredos desse curioso domínio.

No encontro anual da União Americana de Geofísica, o consórcio apresentou um balanço de descobertas e afirmou que os resultados, até agora, sugerem que micróbios podem habitar o subterrâneo de outros planetas. Os estudos poderão ajudar a compreender como a vida surgiu na Terra, além de fornecer informações mais robustas sobre ciclos de captura e absorção de carbono, por exemplo.

Os milhões de organismos detectados — a maioria dos quais ainda esperando ser caracterizada — vivem em condições inóspitas à vida da superfície do planeta e, ao menos em tese, poderiam se adaptar ao clima e à composição química de outros mundos. Os cientistas do Observatório de Carbono Profundo (Deep Carbon Observatory, em inglês), apelidaram esse ecossistema de Galápagos das profundezas, em referência ao arquipélago riquíssimo e único em biodiversidade.

Setenta por cento da biota subterrânea é composta por bactérias “zumbis” — que parecem mais mortas que vivas, na descrição do grupo — e pelos seres archaea, semelhantes a bactérias, mas geneticamente diversos. A massa de carbono desse mundo é até 385 superior a de todos quase 7 bilhões de humanos da superfície, revelaram os cientistas do DCO, sigla em inglês do observatório. Para chegar a essas descobertas, os mais de 300 participantes, ao longo de uma década de pesquisas, perfuraram 2,5km abaixo do nível do mar, coletaram amostras de micróbios em minas continentais e furaram poços com mais de 5km nesses locais.

Com base no que estudaram em centenas de subterrâneos continentais e oceânicos, os pesquisadores estimaram o tamanho da biosfera profunda: de 2 bilhões a 2,3 bilhões de quilômetros cúbicos, aproximadamente o dobro do volume de todos os oceanos. Também estimaram a massa de carbono de seus habitantes: entre 15 e 23 bilhões de toneladas — uma média de 7,5 toneladas de carbono por quilômetro cúbico dos subterrâneos. “Explorar as profundezas da Terra é como explorar a floresta Amazônica”, compara Mitch Sogin, vice-presidente do DCO e pesquisador do Laboratório de Biologia Marinha Woods Hole, nos EUA. “Há vida por todo lugar, e em todo lugar há uma abundância de organismos inesperados e incomuns.”

Diversidade genética

De acordo com os cientistas do projeto, os micróbios das profundezas são bem diferentes dos primos da superfície. Alguns deles sequer se alimentam; apenas retiram energia das rochas. “Dez anos atrás, sabíamos muito menos sobre a fisiologia das bactérias e dos micróbios que dominam a biosfera abaixo da superfície”, diz Karen Lloyd, da Universidade do Tennessee, em Knoxville “Hoje, sabemos que, em muitos lugares, eles investem a maior parte de sua energia simplesmente para manter sua existência e pouco para o crescimento, o que é uma maneira fascinante de viver”, considera.

Embora aparentemente simples, porém, esses seres têm diversidade genética comparável ou maior ainda que a de micro-organismos da superfície. “Os estudos moleculares aumentam a probabilidade de que a matéria escura microbiana seja ainda muito mais diversa do que sabemos atualmente”, diz.

Resistência ao calor

Os limites absolutos da vida nas profundezas do planeta em termos de temperatura, pressão e disponibilidade de energia ainda são desconhecidos. Atualmente, acredita-se que o Geogemma barossii, um organismo unicelular que se desenvolve em fontes hidrotermais no fundo do mar, seja o mais resistente ao calor, suportando 121ºC (21 graus a mais que o ponto de ebulição da água). Em laboratório, um micróbio pode sobreviver até 122ºC, o recorde alcançado até hoje. Já maior profundidade em que a vida foi encontrada no subterrâneo continental é de aproximadamente 5 km; o recorde em águas marinhas é de 10,5km da superfície do oceano, condição de extrema pressão: a uma profundidade de 4 mil metros, por exemplo, a pressão é aproximadamente 400 vezes maior do que no nível do mar.

Muitos enigmas permanecem a respeito do universo das profundezas. Por exemplo: como a vida se espalha? Lateralmente, por meio de rachaduras em rochas? A vida subterrânea é semelhante independentemente da região do planeta? Os micro-organismos têm origens similares e, depois, foram separados por placas tectônicas? A vida na Terra começou nas profundezas e depois se moveu em direção ao Sol? Como os micróbios “zumbis” se reproduzem e mesmo vivem sem se dividir? Qual a principal fonte de energia desses seres? “

“Nossos estudos da biosfera profunda produziram muito conhecimento novo, mas também geraram uma percepção muito maior do quanto ainda precisamos aprender sobre a vida no subsolo”, diz Rick Colwell, da Universidade Estadual de Oregon. “Por exemplo, os cientistas ainda não sabem todas as maneiras pelas quais a vida subterrânea profunda afeta a vida da superfície e vice-versa. E, por enquanto, só podemos nos maravilhar com a natureza dos metabolismos que permitem que a vida sobreviva sob as condições extremamente empobrecidas e proibitivas das profundezas”.

Sífilis volta a ser epidemia no Brasil e preocupa especialistas

Preocupa, especialmente, o crescimento da sífilis entre recém-nascidos. O total de casos da forma congênita da doença passou 

Gabriela Vinhal 

 Ingrid Soares 

Seminário discutiu formas de combate à sífilis nesta quinta-feira(foto: Bárbara Nascimento/Esp CB/DA Press)

A sífilis voltou a ser uma epidemia no Brasil, e o alto número de infectados preocupa especialistas da saúde. O relaxamento da população no uso de preservativos e a falta de conclusão dos tratamentos por parte dos pacientes dificultam o combate à doença, que se tornou uma das infecções sexualmente transmissíveis (ISTs) mais recorrentes entre jovens adultos, gestantes e idosos no país. 

Dados do Boletim Epidemiológico da Sífilis 2018 mostram que a taxa de detecção da sífilis adquirida aumentou de 44,1 para cada grupo de 100 mil habitantes, em 2016, para 58,1/100 mil em 2017. No mesmo período, a sífilis em gestantes cresceu de 10,8 casos por mil nascidos vivos para 17,2. Já a sífilis congênita, passou de 21.183 casos em 2016 para 24.666 em 2017. O número de óbitos por sífilis congênita foi de 206 casos em 2017, enquanto em 2016, haviam sido 195.

Para debater formas de frear o crescimento da doença, o Correioreuniu especialistas nesta quinta-feira (13/12), durante o seminário Correio Talks: Infecções sexualmente transmissíveis e o combate à sífilis no Brasil.

Graduada em medicina pela Universidade de Brasília (UnB) e com mestrado em infectologia pela Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), Valéria Paes ressaltou no evento a importância de se alertar a população para a questão das ISTs. "Muitas pessoas ainda acham que essas doenças não existem mais. Ou não sabem bem como se prevenir. É sempre bom alertar que é possível ter uma sexualidade boa e saudável", defendeu a infectologista.

Falta de informações sobre a penicilina 

Segundo Adele Benzaken, diretora do Departamento de Vigilância, Prevenção e Controle das ISTs, do HIV/Aids e das Hepatites Virais (DIAHV) do Ministério da Saúde, ainda existe uma resistência com relação à penicilina, tanto por parte do paciente quanto de alguns profissionais de saúde, muitas vezes mal orientados. 

"A penicilina é o remédio mais indicado para o tratamento", explica Adele. "Um dos principais trabalhos de prevenção é a boa orientação médica ou a procura do paciente ao consultório ainda nos primeiros sintomas da doença. Se a sífilis for diagnosticada no início, a cura é mais rápida", afirmou. 

O preconceito e o medo do julgamento social, no entanto, ainda afeta pacientes, que, muitas vezes resistem em informar o médico que fizeram sexo sem preservativo. Esse cenário atrapalha o diagnóstico precoce da doença, avalia Eliana Bicudo, consultora da Sociedade Brasileira de Infectologia. 

"Não é sempre que os sintomas aparecem, por isso é preciso atenção. A transparências nas consultas é essencial para manter a saúde do paciente. E o debate não é só em torno da sífilias, mas de todas as doenaças sexualmente transmissíveis", frisou.

Risco para os bebês

A especialista destacou ainda que a sífilis é um dos microrganismos sexualmente transmissíveis mais preocupantes por conta das complicações que pode causar. Quando a doença é congênita, ou seja, transmitida de mãe para filho, há um risco de comprometimento do sistema neurológico da criança. Se não for tratada, pode colocar em risco, inclusive, a vida do bebê. 

"A mãe e o pai devem fazer o tratamento. O que se observa é que os homens, muitas vezes, não o concluem, e não ficam 100% curados. Eles têm maior resistência", acrescentou.

Cientistas descobrem que proteína ligada ao Alzheimer pode ser transmitida

Segundo os autores, o resultado da pesquisa pode ajudar a entender mecanismos ainda obscuros da doença neurodegenerativa

Vilhena Soares

(foto: Valdo Virgo/CB/D.A Press)

A origem do Alzheimer intriga especialistas. Já se sabe que o acúmulo de proteínas beta-amiloide no cérebro está relacionado ao desenvolvimento da doença neurodegenerativa. Agora, pesquisadores ingleses identificaram indícios de que essa condição pode ser repassada. Eles transplantaram em ratos tecidos cerebrais com placas de beta-amiloide retirados de cadáveres humanos e observaram que a proteína se propagou no cérebro dos animais. Os investigadores deixam claro que o trabalho não mostra que o Alzheimer é transmissível. Na verdade, ajuda a entender possíveis novos mecanismos ligados à doença. Os resultados foram publicados na última edição da revista britânica Nature.

Em 2015, a mesma equipe encontrou evidências da patologia amiloide — o acúmulo da proteína — em pessoas que desenvolveram a doença de Creutzfeldt-Jakob (CJD) após tratamentos com o hormônio HGH, extraído de glândulas pituitárias removidas de cadáveres. A técnica era usada na década de 1970 para tratar pessoas com problemas de crescimento.

A hipótese principal da equipe era de que a beta-amiloide foi acidentalmente transmitida aos pacientes por meio desse tratamento médico antigo, desencadeando a CJD. “Nosso estudo anterior descobriu que alguns indivíduos que desenvolveram CJD muitos anos após o tratamento também tinham depósitos no cérebro dessa proteína característica da doença de Alzheimer”, explica, em comunicado, John Collinge, um dos autores do trabalho e pesquisador do Institute of Prion Diseases.

Para o estudo atual, a equipe rastreou alguns lotes de HGH com os quais os pacientes foram tratados e os analisou, confirmando que as amostras ainda tinham níveis significativos de proteínas beta-amiloide. “Nossas descobertas de agora confirmam a suspeita de que esse hormônio realmente contém sementes da proteína beta-amiloide encontrada na doença de Alzheimer e que isso se mantém por muito tempo”, ressalta o autor. O uso de HGH cadavérico foi substituído por hormônio sintético que não carrega o risco de transmitir a CJD.

Em uma segunda etapa, os pesquisadores testaram se esse material era capaz de semear a patologia. Para isso, injetaram amostras dos frascos de hormônio em camundongos geneticamente modificados para serem propensos à patologia beta- amiloide. As cobaias apresentaram patologia no cérebro. Já os grupos de ratos que receberam hormônio de crescimento sintético ou tecido cerebral normal não mostraram o mesmo padrão.

Sem contágio

Segundo os autores, os resultados demonstram que os lotes originais de HGH contêm proteínas beta-amiloide que podem semear patologia amiloide em camundongos, mesmo após décadas de armazenamento, e que certos procedimentos médicos precisam ser mais bem avaliados. “Nós, agora, fornecemos evidências experimentais para apoiar nossa hipótese de que a patologia beta-amiloide pode ser transmitida para pessoas por meio de materiais contaminados. Mas ainda não podemos confirmar se procedimentos médicos ou cirúrgicos já causaram a doença de Alzheimer em si, ou quão comum seria adquirir patologia amiloide dessa maneira”, reforça Collinge.

Os pesquisadores fazem questão de ressaltar que os resultados não mostram um contágio de Alzheimer de pessoa para pessoa. “É muito importante enfatizar que não há nenhuma sugestão em nosso trabalho de que se pode pegar a doença de Alzheimer, ou mesmo a CJD, pelo contato com uma pessoa doente. Nossas descobertas destacam a necessidade de fazer mais pesquisas nessa área”, frisa Collinge.

Otávio Castello, presidente da Associação Brasileira de Alzheimer na regional do Distrito Federal, acredita que o estudo britânico mostra dados que condizem com suspeitas na área neurológica. “A novidade é que eles conseguiram confirmar essa propagação por meio de animais vivos”, destaca. “Mas isso não quer dizer que a doença seja transmissível, até porque eles não provocaram o Alzheimer nos animais, apenas um dos fatores envolvidos. É importante frisar isso para não criar um alarde.”

O especialista enfatiza que novos dados relacionados ao Alzheimer, como os divulgados pelos cientistas ingleses, são de extrema importância para a área médica. “É uma doença que ainda não tem suas origens bem determinadas, esse é mais um passo para uma maior compreensão dessa enfermidade”, explica.

Palavra de especialista

Em condições excepcionais

“Esse novo trabalho contribui para a discussão em curso das semelhanças entre os mecanismos de distúrbios neurodegenerativos, em particular o Alzheimer e o Parkinson. Ambas as doenças são caracterizadas por proteínas que se espalham pelo cérebro e causam demência. Como visto, a transmissibilidade do amiloide é claramente muito baixa e, portanto, ocorrerá apenas sob condições excepcionais em seres humanos. O tratamento de pacientes com extratos cerebrais humanos é, obviamente, uma dessas condições excepcionais e foi encerrado há mais de 30 anos para evitar esse problema. A segunda via de transmissão possível é via transfusão de sangue. Essa tem sido uma preocupação no campo há algum tempo, e vários estudos usando ratos que foram similarmente geneticamente ‘preparados’ para desenvolver sintomas semelhantes aos do Alzheimer mostraram que essa rota de transmissão é teoricamente possível, mas esses resultados também forneceram evidências reais de que qualquer risco desse tipo é extremamente pequeno. No entanto, vale a pena monitorar esses riscos”.

Bart De Strooper, diretor do Instituto de Pesquisa em Demência no Reino Unido

"É muito importante enfatizar que não há nenhuma sugestão em nosso trabalho de que se pode pegar a doença de Alzheimer (…) pelo contato com uma pessoa doente”

John Collinge, pesquisador do Institute of Prion Diseases

"Isso não quer dizer que a doença seja transmissível, até porque eles não provocaram o Alzheimer nos animais, apenas um dos fatores envolvidos”

Otávio Castello, presidente da Associação Brasileira de Alzheimer/Distrito Federal

Uma só noite maldormida causa desequilíbrio e pode provocar quedas

Uma noite maldormida é suficiente para comprometer o controle da postura e deixar a pessoa mais vulnerável a quedas. Constatação feita por cientistas britânicos serve de alerta aos idosos, que costumam enfrentar maior dificuldade para descansar

Vilhena Soares

(foto: Valdo Virgo/CB/D.A Press)

Apenas uma noite de sono ruim pode atrapalhar a sua postura e o seu equilíbrio, segundo cientistas ingleses. Com a ajuda de monitores tecnológicos, eles avaliaram um grupo de voluntários e observaram ambas as complicações naqueles que apresentavam dificuldade para dormir. Os pesquisadores acreditam que os resultados servem como alerta principalmente para as pessoas mais velhas, um dos grupos que mais sofrem com noites maldormidas. Ao realmente descansarem, os idosos podem reduzir o risco de quedas, que também são recorrentes nessa etapa da vida. As descobertas foram publicadas na revista especializada Scientific Reports.

O fato de os distúrbios de sono a longo prazo, como a privação, afetarem o equilíbrio é bem conhecido na área médica. Mas os pesquisadores ingleses resolveram se concentrar em mudanças mais esporádicas, inspirados na experiência pessoal do principal autor do estudo. “De onde essa ideia veio? Pela observação direta de que, quando meu sono é perturbado por qualquer motivo, minha capacidade de controlar meu equilíbrio no dia seguinte é reduzida”, conta ao Correio Leandro Pecchia, pesquisador da Escola de Engenharia da Universidade de Warwick.

Pecchia e sua equipe analisaram um grupo de 20 jovens adultos saudáveis (12 mulheres e oito homens), que foram submetidos à avaliação de equilíbrio e de sono durante dois dias consecutivos. Sensores vestíveis de última geração foram usados para o monitoramento do sono dos voluntários em casa. Depois, eles foram avaliados, em laboratório, por meio de testes de equilíbrio.

Para a surpresa dos cientistas, apenas uma única noite ruim diminuiu o controle de postura dos participantes. O equilíbrio foi avaliado em testes em que voluntários tinham que desempenhar atividades como ficar em pé só com o suporte de um dos membros inferiores. Os indivíduos com deterioração de curto prazo na quantidade e na qualidade do sono exibiram alterações significativas no equilíbrio.

Por outro lado, aqueles sem mudanças significativas não apresentaram grandes alterações. “Esses resultados confirmaram nossa hipótese de que mudanças na qualidade do sono e no padrão ao longo de dias consecutivos pode afetar o equilíbrio”, frisa Pechhia. “Os resultados obtidos em voluntários que são sadios são surpreendentes, dada a capacidade que os jovens adultos têm de compensar tais interrupções agudas e de curta duração. Esperaríamos efeitos mais dramáticos se esses experimentos tivessem sido feitos em pessoas mais velhas, cuja vulnerabilidade à interrupção do sono, a hipotensão postural e o risco de quedas são muito maiores”, complementa Francesco Cappuccio, chefe do programa Sleep, Health & Society da Universidade de Warwick, e um dos envolvidos na pesquisa.

Risco cotidiano

Rafael Vinhal, médico do sono e psiquiatra, acredita que a pesquisa mostra dados interessantes, que acompanham um tema que tem sido bastante explorado. “Muitos estudos têm mostrado os riscos e os prejuízos das noites maldormidas, problemas como o jet lag, por exemplo, e das privações mais longas de sono. Mas essa pesquisa se diferencia por mostrar como apenas um tempo curto de dano ao sono, algo do cotidiano, também pode ter um prejuízo considerável à saúde”, explica.

O especialista alerta que o sono é negligenciado pela maioria das pessoas, independentemente da faixa etária. “Elas se queixam de problemas como memória e desequilíbrio e não enxergam que isso pode estar ligado ao sono. Passamos um terço do dia dormindo, o sono é essencial para a atenção. Isso é importante, principalmente para pessoas que trabalham com veículos e maquinários, por exemplo”, detalha.

Segundo o cientista, o trabalho atual é o primeiro a focar nas “consequências do amanhã geradas pelo sono pobre de hoje”. Se essa relação for confirmada em um estudo com a população idosa, o trabalho poderá realmente levar a uma intervenção inovadora com o objetivo de prever quedas iminentes, acredita Pecchia. A próxima etapa do estudo poderá considerar voluntários com outro perfil. “Vamos medir a extensão desse fenômeno em idosos ou pacientes que sofrem de várias doenças. Claramente, esse é o próximo passo. Tendo observado uma variação tão grande em adultos jovens, que são mais capazes de se adaptar, podemos esperar um efeito ainda pior em indivíduos mais velhos ou em sujeitos mais frágeis. Por exemplo, os enfermos”, diz.

Desajuste total

“Como osteopata, trabalho muito com essa questão de alterações sensoriais e da postura, e muitos estudos têm relacionado esses fatores ao sono. Pessoas com psicossomáticos, como quem passa por ansiedade frequente, não conseguem ter um sono reparador, e, automaticamente, esses problemas são desencadeados. Elas não conseguem recuperar a musculatura, pois uma das funções do sono é justamente essa. Há também prejuízo da noção sensorial — como você consegue identificar o espaço, o próprio equilíbrio. Resumindo, problemas para dormir provocam uma espécie de bagunça nos sistemas. No momento, temos trabalhado técnicas osteopáticas que ajudam os pacientes a relaxarem, e sempre vemos que, com a melhora da qualidade do sono, as dores começam a desaparecer. Assim como mostrado no estudo, esses resultados mostram como a qualidade do sono é fundamental para a saúde.”

Carlos Magno, fisioterapeuta e osteopata da clínica Ibphysical, em Brasília

Aplicação preventiva 

Após uma noite de sono comprometida, se a pessoa está em forma e com boa saúde, o corpo dela é capaz de se adaptar e desenvolver uma estratégia para manter o equilíbrio. No caso de idosos, o corpo nem sempre responde da melhor forma. “Essa capacidade é reduzida com o envelhecimento ou quando há outras condições concomitantes”, explica Leandro Pecchia, pesquisador da Escola de Engenharia da Universidade de Warwick.

Pessoas internadas também estão entre as mais vulneráveis. Por isso, o cientista britânico acredita que os resultados da pesquisa que liderou podem contribuir para a prevenção a quedas hospitalares. “Pacientes idosos hospitalizados encontram-se em uma condição frágil, dormindo em um ambiente desconhecido, com luz noturna incomum, ruídos de outros pacientes e enfermeiros e, talvez, recebendo mais de uma droga. Acordar para ir ao banheiro pode ser mais desafiador do que podemos imaginar”, destaca. “Um dos problemas na prevenção de quedas é que sabemos que um sujeito frágil vai cair, mas é muito difícil prever quando. Esse é o primeiro passo para encontrar uma solução.”

Priscilla Mussi, geriatra e coordenadora de Geriatria do Hospital Santa Lúcia, em Brasília, acredita que a pesquisa britânica mostra, de forma mais detalhada, pontos que são vistos com frequência na área. “É frequente ver que os pacientes que dormem mal caem mais. Muitos deles relatam um desequilíbrio. Quando isso ocorre, já perguntamos sobre a qualidade de sono da pessoa”, diz.

A médica conta que é recomendado que sejam prescritos a idosos antidepressivos que não interfiram no sono. Há também uma prevenção quanto a complicações neurodegenerativas. “Sabemos também que um sono de qualidade pode reduzir as chances de demência. Por isso, a preocupação com as noites maldormidas na terceira idade tem sido maior”, reforça Mussi. 

"Um dos problemas na prevenção de quedas é que sabemos que um sujeito frágil vai cair, mas é muito difícil prever quando. Esse é o primeiro passo para encontrar uma solução”

Leandro Pecchia, pesquisador da Escola de Engenharia da Universidade de Warwick e líder do estudo 

A estréia da roupa enlatada

Aerosol pode se transformar tecido com fibras naturais ou sintéticas sobre a pele

Cortesia de Fabrican, Ltd.

ROUPA ENLATADA: O estilista britânico Manel Torres teve a ideia de criar roupas “spray-on” depois de assistir a um casamento no qual observou pessoas se pulverizando mutuamente com serpentinas de aerossol (silly string, em inglês).

Pippa Wysong

Algum dia, fazer a mala para uma viagem pode ser tão simples como pegar algumas latas de spray de mistura de polímero coloidal para fazer suas próprias roupas “spray-on”. Tanto faz se é uma camiseta ou um traje noturno, o tecido “spray-on” é uma novidade para produzir uma variedade de tecidos leves.

O estilista espanhol Manel Torres teve a ideia depois de assistir a um casamento e observar como as pessoas se pulverizavam mutuamente com o chamado “silly string” (serpentina de aerossol, em português), filamentos de plástico ejetados em forma líquida de uma lata de aerossol. “Pensei se não seria ‘legal’ se houvesse um meio de criar um material que pudesse ser pulverizado para cobrir uma superfície maior e ser usado como roupa”, conta Torres.

Para criar um material assim, ele voltou à escola no Imperial College de Londres, fez um doutorado (PhD) em engenharia química e fundou a Fabrican, Ltd. em parceria com Paul Luckham, professor de engenharia química, também do Imperial.

Pulverizado em uma superfície, o tecido instantâneo forma um material tramado como tecido, explica Torres. A fórmula consiste em fibras curtas interligadas com polímeros e um solvente que produz o “tecido” em forma líquida. O material é pulverizado diretamente sobre a pele nua de uma pessoa, onde seca quase instantaneamente. Ele pode ser facilmente “descascado”, porque os polímeros não se ligam à pele.

Outras variantes aderem a outros tipos de superfícies. “A diferença reside principalmente nas formulações, mas também no método de pulverização”, observa Torres, acrescentando que a equipe experimentou com pistolas pressurizadas, bicos de aerossol, as chamadas “bombas de aerossol” e jatos de sprays para aplicações industriais e personalizadas. Para criar uma forma, como uma saia “boca de sino”, a solução seria pulverizada em uma superfície que já tivesse esse formato desejado.

As características do material, como resistência e textura, dependem do tipo de fibras misturadas na solução. As possibilidades incluem fibras naturais como lã, algodão, seda ou celulose, além de fibras sintéticas como o náilon. O tecido em si é como uma camurça fina e ligeiramente maleável, que pode ser aplicado em várias camadas para torná-lo mais espesso, esclarece Torres. Mas a textura e a sensação tátil diferem de acordo com os tipos de fibras misturadas na solução.

O “tecido” provoca uma sensação fria ao ser pulverizado no corpo, mas adquire a temperatura corporal em poucos segundos. Alguns manequins descrevem a sensação da roupa “spray-on” como sendo uma “segunda pele”; “como estarem vestidos, mas sentindo-se nus”, conta Torres.

Luckham explica que uma camiseta pode ser pulverizada no corpo, tirada por cima da cabeça e recolocada. Quando a pessoa se despe é possível dar asas à criatividade. “Uma camiseta pode ser cortada na frente com uma tesoura, removida como se fosse um colete, vestida de novo e receber outro jato de spray para fechar a abertura novamente”, exemplifica

Depois que a pessoa usou a roupa “spray-on” ela pode ser reciclada. Isso se faz ao picotar ou cortar a peça em pedaços pequenos e dissolvê-los em uma solução. Fragmentos menores dissolvem mais facilmente que os grandes e parecem tecidos solúveis em água, informa Torres. “O agente compressor utilizado para pulverizar o tecido é a mesma substância que o solvente, o que simplifica o processo de reciclagem, porque não é preciso ter outra solução ou solvente à mão” declara Luckham.

A equipe está desenvolvendo um tipo de gesso medicinal leve e impermeável “spray-on” e testando protótipos de próteses em parceria com militares do Reino Unidos que perderam membrosem combate. Acomercialização de um produto final deve acontecer assim que os testes forem concluídos. Bandagens “spray-on” e outras aplicações médicas também estãoem desenvolvimento. Umavantagem do tecido “spray-on” é que ele é estéril quando aplicado, o que o torna atraente para aplicações emergenciais, como curativos em campo de combate, explica Torres.

Uma empresa automotiva está trabalhando com a Fabrican para desenvolver tecidos “spray-on” para o interior de automóveis. O desafio é criar um tecido suficientemente forte e durável para resistir ao desgaste diário do carro da família ou de um veículo comercial.

Em curto prazo, Luckham prevê possibilitar que as pessoas pulverizem pequenas quantidades de tecido sobre superfícies para criar uma toalhita para limpeza do rosto ou uma toalha instantâneas, ou até usar materiais “spray-on” para fazer decorações semelhantes a papel machê.

Link para o video: http://www.youtube.com/watch?v=48Zz0ZbeCEY

 Scientific American Brasil

Quantos planetas já foram descobertos até hoje?

Fernando Badô

Até esta matéria ser escrita, cerca de 150 planetas haviam sido descobertos. Esse número não é exato porque novos planetas são descobertos o tempo todo, assim como equívocos são admitidos. Às vezes, os cientistas acham que descobriram um planeta (que gira em torno de estrelas), mas depois vêem que era só uma lua (que orbita planetas) ou cometa com trajetória errante. Se encontrar um novo planeta parece fácil, descobrir vida fora da Terra tem sido até agora uma tarefa impossível. Quase todos os planetas da lista são gigantes gasosos, com massa milhares de vezes superior à da Terra. Pela experiência com planetas desse tamanho no sistema solar, é muito provável que a maioria deles tenha atmosfera tóxica e uma imensa gravidade, detonando qualquer chance de vida. Até agora, o candidato mais forte a ter vida é um planetinha ainda sem nome, descoberto em junho deste ano. Ele fica na órbita da estrela Gliese 876d, a 9,5 trilhões de quilômetros de distância da gente. O maior motivo de esperança dos astrônomos é que esse candidato a Terra não é feito quase só de gás, mas principalmente de rocha e metais, assim como o nosso planeta. "Esse é o menor planeta fora do sistema solar já detectado e o primeiro de uma nova classe de planetas rochosos. É como se fosse um primo maior da Terra", afirma o astrônomo Paul Butler, da Carnegie Institution, nos Estados Unidos.

Terra à vista?Planeta a 9,5 trilhões de quilômetros pode ter condições de vida

HOT, HOT, HOT

Pela proximidade da estrela Gliese 876d, o planeta é um forno. Os cientistas acham que um termômetro por lá marcaria algo entre 200 e 400 ºC! Quem quisesse curtir esse calor infernal veria no horizonte um sol vermelho e dois planetas gigantes gasosos vizinhos

GRANDE E DURO

Calma, não é o que você está pensando: o planeta é cerca de 5 a 8 vezes maior que a Terra. Ele é grande, mas não é um gigante gasoso, que têm massa centenas de vezes maior. Especula-se que o solo seja rochoso, contendo provavelmente níquel e ferro

QUASE HUMANOS

Para o ser humano, esse planeta seria muito quente e muito tóxico. Mas, hipoteticamente, poderia haver seres humanóides. Eles precisariam ter pele bem grossa, resistente a altas temperaturas e à radiação estelar, além de ser capazes de respirar excesso de vapor

SOLZINHO MIXURUCA

O planeta está a 3,2 milhões de quilômetros de sua estrela, Gliese 876d. Isso é só 2% da distância entre a Terra e o Sol. Mas Gliese 876d é uma anã vermelha com um terço da massa do nosso Sol, e que produz cerca de 10% do calor da nossa estrela

VAPOR VITAL

Aqui começam semelhanças maiores com a Terra. "É possível que a atmosfera tenha uma densa camada de vapor d’água", afirma o astrônomo americano Gregory Laughlin, da Universidade da Califórnia. Com água no ar, aumenta a possibilidade de vida, especialmente de formas simples como microorganismos

A vida mora ao ladoCientistas buscam microorganismos em dois lugares do sistema solar

LUA EUROPA

Dados da sonda espacial Galileu mostram que essa lua de Júpiter pode ter um oceano congelado. "Isso sugere que o ambiente conseguiria suportar a vida", diz o astrofísico americano Mark Burchell, da Universidade de Kent

MARTE

A passagem dos robozinhos Spirit e Opportunity pelo planeta vermelho em 2004 indicou a possibilidade de haver água congelada e gases na atmosfera, o que pode dar condições para que nosso vizinho tenha pelo menos algum micróbio vivo

Revista Mundo Estranho

Como é feita a leitura biométrica de íris e retina?

por Sheyla Miranda

Com máquinas que produzem imagens dos olhos em altíssima resolução e comparam as informações com um banco de dados. Mas os processos de identificação são diferentes: a leitura da retina analisa a formação dos vasos sanguíneos que irrigam o fundo do olho, enquanto o da íris examina os anéis coloridos e pontos existentes em torno da pupila. Por ser mais complexa, a decodificação da íris é mais segura e usada em maior escala. A biometria começou a ganhar destaque no começo do século 19 devido ao uso de traços físicos na resolução de casos judiciais. Mas toda essa precisão sai cara: uma leitora de retina custa em média R$ 8 mil, e uma de íris, pelo menos R$ 4 mil.

Olho no lance

O início do processo é diferente para a análise de íris e de retina - mas, no final, tudo vira matemática

ESCRITO COM SANGUE

Na identificação da retina, é registrado o desenho dos vasos sanguíneos dentro do olho. O indivíduo deve ficar imóvel e olhar, levemente arregalado, para a câmera da máquina de biometria, que emite, por cerca de cinco segundos, uma luz branca pulsada de baixa intensidade

LIGUE OS PONTOS

Para a leitura da íris, que identifica pontos e anéis na faixa colorida do globo ocular, o processo dura apenas três segundos. A luz (que pode ser infravermelha, para que a pupila se dilate) faz um movimento vertical sobre o olho. A distância comum entre o olho e a câmera é entre 7,5 e 25 cm

QUAL o SEU NÚMERO?

A imagem capturada ganha uma representação matemática, decodificada por um algoritmo, para que o computador possa compará-la às outras do arquivo. Cada tipo de biometria tem um ou mais algoritmos - da retina são dois e, da íris, cinco. Todos eles são patenteados

ACESSO LIBERADO

O sistema pode cruzar o resultado matemático com outro dado, como o RG, para identificar o indivíduo entre todos os cadastrados. Ou então usar apenas esse resultado para buscar a pessoa no arquivo. Sistemas avançados podem varrer 10 milhões de registros em apenas dois segundos

• Além dos olhos e das digitais, a biometria pode ser aplicada ao timbre da voz e até mesmo à escrita de uma pessoa

Fontes Ricardo Yagi, especialista em tecnologias biométricas e diretor da empresa ID-TECH, e sites The Biometrics Resource e The Biometric Consortium

Revista Mundo Estranho

O que é a Teoria da Relatividade?

É a idéia mais brilhante de todos os tempos - e certamente também uma das menos compreendidas. Em 1905, o genial físico alemão Albert Einstein afirmou que tempo e espaço são relativos e estão profundamente entrelaçados. Parece complicado? Bem, a idéia é sofisticada, mas, ao contrário do que se pensa, a relatividade não é nenhum bicho-de-sete-cabeças. A principal sacada é enxergar o tempo como uma espécie de lugar onde a gente caminha. Mesmo que agora você esteja parado lendo a Mundo Estranho, você está se movendo - pelo menos, na dimensão do tempo. Afinal, os segundos estão passando, e isso significa que você se desloca pelo tempo como se estivesse em um trem que corre para o futuro em um ritmo constante. Até aí, nenhuma novidade bombástica. Mas Einstein também descobriu algo surreal ao constatar que esse "trem do tempo" pode ser acelerado ou freado. Ou seja, o tempo pode passar mais rápido para uns e mais devagar para outros. Quando um corpo está em movimento, o tempo passa mais lentamente para ele.

Se você estiver andando, por exemplo, as horas vão ser mais vagarosas para você do que para alguém que esteja parado. Mas, como as velocidades que vivenciamos no dia-a-dia são muito pequenas, a diferença na passagem do tempo é ínfima. Entretanto, se fosse possível passar um ano dentro de uma espaçonave que se desloca a 1,07 bilhão de km/h e depois retornar para a Terra, as pessoas que ficaram por aqui estariam dez anos mais velhas! Como elas estavam praticamente paradas em relação ao movimento da nave, o tempo passou dez vezes mais rápido para elas - mas isso do seu ponto de vista. Para os outros terráqueos, foi você quem teve a experiência de sentir o tempo passar mais devagar. Dessa forma, o tempo deixa de ser um valor universal e passa a ser relativo ao ponto de vista de cada um - daí vem o nome "Relatividade". Ainda de acordo com os estudos de Einstein, o tempo vai passando cada vez mais devagar até que se atinja a velocidade da luz, de 1,08 bilhão de km/h, o valor máximo possível no Universo.

A essa velocidade, ocorre o mais espantoso: o tempo simplesmente deixa de passar! É como se a velocidade do espaço (aquela do velocímetro da nave) retirasse tudo o que fosse possível da velocidade do tempo. No outro extremo, para quem está parado, a velocidade está toda concentrada na dimensão do tempo. "Einstein postulou isso baseado em experiências de outros físicos e trabalhou com as maravilhosas conseqüências desse fato", diz o físico Brian Greene, da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, autor do livro O Universo Elegante, um best seller que explica em linguagem simples as idéias do físico alemão. Mas as descobertas da Relatividade não param por aí. Ainda em 1905, Einstein concluiu que matéria e energia estavam tão entrelaçadas quanto espaço e tempo. Daí surgiu a célebre equação E = mc2 (energia = massa x a velocidade da luz ao quadrado), que revela que uma migalha de matéria pode gerar uma quantidade absurda de energia.

Por fim, em 1916, Einstein examinou a influência do espaço e do tempo na atração entre os corpos e redefiniu a gravidade - até então, a inquestionável física clássica de Isaac Newton (1642-1727) considerava apenas a ação da massa dos corpos. Sua Teoria da Relatividade, definida em uma frase dele mesmo, nos deixou mais próximos de "entender a mente de Deus".

Uma descoberta genialEinstein mostrou que espaço, tempo, massa e gravidade estão intimamente ligados

1 - Segundo o físico alemão Albert Einstein, tudo no Universo se move a uma velocidade distribuída entre as dimensões de tempo e espaço. Para um corpo parado, o tempo corre com velocidade máxima. Mas quando o corpo começa a se movimentar e ganha velocidade na dimensão do espaço, a velocidade do tempo diminui para ele, passando mais devagar. A 180 km/h, 30 segundos passam em 29,99999999999952 segundos. A 1,08 bilhão de km/h (a velocidade da luz), o tempo simplesmente não passa

2 - Uma conseqüência dessa alteração da velocidade do tempo é a contração no comprimento dos corpos. Segundo a Teoria da Relatividade Especial - a primeira parte da teoria de Einstein, elaborada em 1905 -, quanto mais veloz alguma coisa está, mais curta ela fica. Por exemplo: quem visse um carro se mover a 98% da velocidade da luz o enxergaria 80% mais curto do que se o observasse parado

3 - Na chamada Teoria Geral da Relatividade (a segunda parte do estudo, publicada em 1916), Einstein usou a constatação anterior para redefinir a gravidade. Isso pode ser demonstrado com um exemplo simples: em alguns tipos de brinquedo comum em parques de diversões, a rotação da máquina mantém as pessoas grudadas na parede pela força centrífuga, como se houvesse uma "gravidade artificial".

4 - A gravidade real também funciona assim. O Sol curva tanto o espaço ao seu redor que mantém a Terra em sua órbita - como se ela estivesse "grudada na parede", lembrando o exemplo do brinquedo. Já a força que prende as pessoas ao chão é a curvatura criada pela Terra no espaço ao seu redor. Einstein também descobriu que, quanto maior a gravidade, mais lento é o ritmo da passagem do tempo. Por isso, ele chamou essa força de "curvatura no tecido espaço-tempo".

5 - Uma aplicação prática da Relatividade é a calibragem dos satélites do GPS, que orientam aviões e navios. Pela Relatividade Especial, sabe-se que a velocidade de 14 mil km/h dos satélites faz seus relógios internos atrasarem 7 milionésimos de segundo por dia em relação aos relógios da Terra. Mas, segundo a Relatividade Geral, eles sentem menos a gravidade (pois estão a 20 mil km de altitude) e adiantam 45 milionésimos de segundo por dia. Somando as duas variáveis, dá um adiantamento de 38 milionésimos por dia, que precisa ser acertado no relógio do satélite. Portanto, se não fosse pela teoria de Einstein, o sistema acumularia um erro de localização de cerca de 10 quilômetros por dia.

Um novo livro da coleção "Para Saber Mais" - editado pela revista Superinteressante - ajuda você a mergulhar fundo nestas fascinantes idéias de Einstein. Teoria da Relatividade, do físico Oscar Matsura já está nas bancas.

Revista Mundo Estranho

Pneumonia é a doença que mais mata menores de cinco anos no mundo

Infecção mata anualmente no mundo 1,2 milhão de crianças com menos de cinco anos, estima a Organização Mundial de Saúde

Rio - A pneumonia é a doença que mais mata crianças menores de 5 anos e chega a ser responsável por 18% do total de mortes nessa faixa etária.

Pneumonia: doença afeta o pulmão | Foto: Reprodução Internet

De acordo com a Organização Mundial da Sáude (OMS), mais de 99% dos óbitos provocados pela pneumonia são registrados em países em desenvolvimento, onde a maioria das crianças não tem acesso ao sistema de saúde.

No Dia Mundial contra a Pneumonia, lembrado nesta segunda-feira, a OMS pediu que os governos deem prioridade a esforços para reduzir as mortes provocadas pela doença, consideradas preveníveis.

De acordo com a organização, a pneumonia é um dos problemas mais passíveis de solução no cenário da saúde global. Ainda assim, uma criança morre pela infecção a cada 20 segundos.

“Mais esforços precisam ser feitos em investimentos na proteção, na prevenção e no tratamento de crianças contra as duas maiores causas de mortalidade infantil – a pneumonia e a diarreia”, destacou a OMS.

A pneumonia é uma forma aguda de infecção respiratória que afeta os pulmões e pode ser tratada por meio de antibióticos, mas apenas 30% das crianças infectadas recebem o tratamento adequado.

A estimativa é que a doença mate 1,2 milhão de crianças menores de 5 anos todos os anos no mundo, mais que os óbitos provocados pela aids , pela malária e pela tuberculose juntas.

As informações são da Agência Brasil
Jornal O Dia

Energia solar e eólica brasileira têm sido menosprezadas

Energia solar e eólica brasileira têm sido menosprezadas, diz relatório

Relatório mostra que novas tecnologias ajudariam a aumentar porcentagem de energias alternativas na matriz energética, mas não há incentivo de políticas públicas

Brasília - O potencial de energia solar e eólica no Brasil tem sido menosprezado nas políticas públicas do setor energético. A avaliação de um grupo de organizações não governamentais que acompanham o setor foi divulgada, nesta segunda-feira, na segunda edição do relatório O Setor Elétrico Brasileiro e a Sustentabilidade.

Parque Eólico de Aracati, no Ceará: políticas públicas poderiam incentivar melhor eficiência no setor | Foto: Divulgação

De acordo com o documento, com as tecnologias disponíveis atualmente para aproveitamento de energia solar, seria possível atender a 10% de toda a demanda atual de energia elétrica com a captação em menos de 5% da área urbanizada do Brasil. Os estudos apontam que, no caso da energia eólica, o potencial inexplorado chega a 300 gigawatts (GW), o que equivaleria a quase três vezes o total da capacidade instalada atualmente no país.

“A questão central é que há uma necessidade de abrir um debate mais amplo entre governo e sociedade. Criticamos as premissas usadas para estimar a demanda [por energia], que são baseadas apenas no PIB [Produto Interno Bruto]”, disse o geógrafo Brent Millikanm, diretor do Programa Amazônia da ONG International Rivers – Brasil.

Segundo ele, com mais espaço de discussão em diferentes setores, o governo conseguiria definir “um planejamento mais amplo que mostre quais as reais necessidade do país e como atender com mais eficiência e menor custo social e ambiental”.

A ausência de uma política de incentivos para a inovação tecnológica e a ampliação da escala de produção de energia têm prejudicado a expansão de outros potenciais elétricos do país, apontam os pesquisadores.

Para os representantes das organizações não governamentais (ONGs) Instituto Socioambiental (ISA), Greenpeace Brasil, Amigos da Terra – Amazônia Brasileira, International Rivers – Brasil, Amazon Watch e WWF – Brasil,a falta desses estímulos prejudica diretamente os resultados da indústria nacional. “É importante termos uma política mais voltada para eficiência que é fundamental para competitividade industrial”, acrescentou Millikanm.

Os dados apresentados no documento mostram que os investimentos privados em energia renovável no Brasil cresceram 8% em 2011, saltando para US$ 7 bilhões – impulsionados, principalmente, pelo potencial da energia eólica. Em todo o mundo, os investimentos em energia renovável chegaram a US$ 237 bilhões, em 2011, superando os US$ 223 bilhões gastos, no mesmo ano, para a construção de novas usinas movidas a combustíveisfósseis.

Os pesquisadores acreditam que, além de direcionar melhor as demandas, os debates com a sociedade poderiam orientar as estratégias do setor baseado na realidade das regiões e nos potenciais impactos que poderiam gerar.

Millikanm explica que a composição do Conselho de Política Energética, responsável pela aprovação dos planos do setor, refletem a atual situação.

“Deveria ter representantes da sociedade civil e de universidades nesse conselho, mas, essas cadeiras estão vazias. Isso é emblemático da falta de diálogo. Se tivesse um debate mais aberto, tomariam decisões melhores para a sociedade. Como existem parcerias muito fortes das grandes empreiteiras e de outras empresas, como as de mineração, a política pública acaba sendo desviada para alguns interesses”, criticou.

Procurados pela reportagem da Agência Brasil, os ministérios do Meio Ambiente, de Minas e Energia e o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama) não se pronunciaram sobre o estudo.

As informações são da Agência Brasil

Jornal O Dia

Humanos modernos foram maior ameaça a Neandertais que desastres naturais

RICARDO BONALUME NETO

Cinzas de erupções vulcânicas de 40.000 anos atrás em camadas invisíveis ao olho humano indicaram que a extinção do homem de neandertal se deveu mais à competição com seres humanos anatomicamente modernos do que por culpa dos efeitos nocivos de mudanças climáticas.

O homem de neandertal vivia principalmente no Oriente Médio e na Europa. Um dos mais polêmicos debates na evolução humana diz respeito ao seu fim; foram dizimados em conflitos ou pela competição por recursos com os homens modernos, se misturaram sexualmente com eles ou foram vítimas de uma erupção vulcânica?

"Durante o último estágio glacial, entre cerca de 100.000 anos atrás e 30.000 anos atrás, humanos anatomicamente modernos migraram da África para eventualmente chegar na Europa, ficando cada vez mais em contato com os neandertais que já habitavam o local", escreveram os 42 pesquisadores de instituições de oito países liderados por John Lowe, da Universidade de Londres, em artigo na revista científica americana "PNAS".

Os registros fósseis indicam que os neandertais tiveram um declínio marcante da população há cerca de 40.000 anos e tinham praticamente desaparecido dez milênios depois. O período foi marcado por grandes oscilações do clima; nos momentos mais frios, os seres humanos antigos migraram de boa parte do norte europeu.

Muitos pesquisadores consideram o clima a principal causa do fim dos neandertais. A enorme erupção vulcânica de 40.000 anos atrás lançou tanta cinza no ar, bloqueando a luz solar, que produziu um "inverno vulcânico". Estima-se que a erupção liberou entre 250 a 300 quilômetros cúbicos de cinza na atmosfera.

Lowe e colegas analisaram depósitos de cinzas conhecidos como "piroclastos" de locais variados na Europa _o que ajuda a explicar o tamanho da equipe de pesquisadores: Grécia, mar Egeu, Líbia, vários locais na Europa central. As cinzas permitem sincronizar os registros fósseis com os climáticos durante o período de transição das populações humanas na pré-história europeia.

Os resultados indicaram que os neandertais começaram a desaparecer antes da erupção e da mudança climática, e que os humanos modernos já estavam ocupando significativas áreas da Europa e Norte da África no momento da erupção.

A migração do homem anatomicamente moderno foi também associada a desenvolvimentos culturais que os neandertais nem sempre conseguiam acompanhar, como melhores ferramentas e armas de pedra, objetos rituais e, provavelmente, redes sociais que permitiam melhor coesão e cooperação no grupo.

"Nossa evidência indica que, em uma escala continental, os humanos modernos eram uma maior ameaça competitiva para as populações autóctones do que a maior erupção vulcânica conhecida na Europa, mesmo que combinada com os efeitos combinados do esfriamento climático", escreveram Lowe e sua equipe na "PNAS".

FOLHA DE S.PAULO

Como Grafeno vai mudar sua vida

Camada de carbono com um átomo de espessura, o grafeno entusiasma desde sua redescoberta, em 2004, pela promessa de muitas aplicações: próteses resistentes e flexíveis, celulares e tablets enroláveis e internet ultraveloz, entre outras. Em 2010 foram publicados três mil ensaios sobre esse novo material.

Por Eduardo Araia

Um material tão ou mais revolucionário do que o silício e o plástico, extremamente forte, leve, flexível, ótimo condutor de eletricidade e quase totalmente transparente. Esse é o cartão de visitas do grafeno, que deu o Prêmio Nobel de Física de 2010 para Andre Geim e Konstantin Novoselov, da Universidade de Manchester (Grã-Bretanha) – o dínamo de uma provável nova era industrial. Essa fina lâmina de carbono de um átomo de espessura não é exatamente uma novidade. Ela já havia sido notada em 1947, pelo físico canadense P. R. Wallace, no estudo das propriedades eletrônicas da grafite, o metal usado na fabricação de lápis, de onde o grafeno também é extraído. Mas obter uma amostra dela fosse então considerado impossível.

O grafeno só foi observado pela primeira vez em 1962, pelos químicos alemães Ulrich Hofmann e Hanns-Peter Boehm. Foi Boehm quem o batizou. Mas suas propriedades ficaram desconhecidas por décadas, até ele reaparecer em grande estilo em 2004, na Universidade de Manchester. Curiosamente, a cidade que se tornou símbolo da Revolução Industrial, no início do século 19.

A estrutura atômica hexagonal das moléculas do grafeno proporciona máxima flexibilidade com extrema resistência.

Dois cientistas emigrados da Rússia – o holandês Geim, diretor do departamento de Física da universidade, e o russo-britânico Novoselov, pesquisador de pós-doutorado – começaram a pensar, em Manchester, na criação de uma substância bidimensional que servisse de opção ao silício usado em semicondutores. Decidiram fazer experiências com a grafite e buscaram obter a mais fina fatia possível desse metal para ver como funcionaria.

De modo inesperado, nos fragmentos presos em uma fita adesiva que os cientistas usavam para limpar a superfície de um bloco de grafite, surgiu o grafeno. Examinados em um microscópio atômico, esses resíduos foram testados e, já na primeira tentativa, funcionaram bem como transistores.

A partir daí, e durante meses, a equipe de Geim e Novoselov foi melhorando a condutividade do fragmento, tornando-o cada vez mais fino, até chegar à espessura de um átomo. Para surpresa dos cientistas, o material ultrafino não só mantinha uma estrutura de ligação hexagonal, semelhante à de uma cerca de galinheiro, como também apresentava um peculiar arranjo simétrico de elétrons que aumentava sua condutividade.

A descoberta dessas e de outras propriedades do grafeno, divulgadas por Geim e Novoselov ainda em 2004, rendeu-lhes seis anos depois o Nobel de Física, e deu início a uma corrida ao material em várias partes do mundo. Desde então, ele continua a surpreender os pesquisadores com um potencial aparentemente ilimitado de aproveitamentos – só em 2010, foram publicados cerca de 3 mil estudos a esse respeito. “O grafeno não tem apenas uma aplicação”, afirma Geim. “Não é nem mesmo um material: é uma enorme gama de materiais. Uma boa comparação seria a maneira como os plásticos são usados.”

As pesquisas se espalham por várias direções e suas possibilidades têm deixado muita gente eufórica – o governo britânico, por exemplo, vai investir 50 milhões de libras (cerca de R$ 144 milhões) nas pesquisas da equipe da Universidade de Manchester e na criação de um centro regional que leve conhecimentos para as indústrias. Mas vários pesquisadores ressalvam que a novidade deve ser vista com mais cautela. 

Andre Geim (à esq.) e Konstantin Novoselov ganharam o Nobel de Física de 2010 por pesquisas com o grafeno.

Para Novoselov, por exemplo, é preciso tempo para o grafeno ser viabilizado industrialmente. O silício, lembra, só passou a ser usado em transistores seis ou sete anos após o seu surgimento, e os primeiros circuitos integrados só foram fabricados 10 ou 20 anos depois disso. Mas as perspectivas são entusiasmantes.

O pesquisador Phaedon Avouris, da IBM, diz que o grafeno ainda não substitui o silício, pois, embora seja um excelente condutor, não pode ser “desligado”, o que o tornaria inviável para certas utilizações. Todo o potencial tem de ser testado na prática: “O tipo de força que as pessoas citam pode nem mesmo se aplicar a amostras microscópicas”, ressalta o físico Yu-ming Lin, também da IBM.

No geral, a comunidade acadêmica está deslumbrada. Muitos apostam que o grafeno vai ser um protagonista de peso em nosso cotidiano nos próximos tempos. Segundo Novoselov, ele pode inclusive significar a porta para a criação de objetos que ainda pertencem ao reino da imaginação. “A verdadeira empolgação, atualmente, é a forma como podemos agora recobrir o grafeno com diferentes materiais bidimensionais, cada camada possuindo propriedades diferentes”, ressalta. Os limites para o grafeno ainda terão de ser descobertos.

Recordes de desempenho

1 metro quadrado de rede de grafeno poderia suportar um gato de 4 quilos; a rede pesaria 0,77 miligrama e seria praticamente invisível

200 vezes 
maior que a do aço é a sua resistência

6 mil átomos 
ou seja, uma área inferior a 20 nanômetros – tornam o grafeno o material termodinamicamente mais instável conhecido. Mas com 24 mil átomos ele se torna o material mais estável conhecido

100 milhões
de dólares por cm2 quadrado era o preço do grafeno em 2008; em 2009, o início da produção em escala derrubou o valor para US$ 100/cm2

150 gigahertz 
é a velocidade do transistor criado pela IBM usando grafeno; o mais rápido de silício alcança cerca de 40 GHz

3 milhões
de camadas de grafeno empilhadas têm altura de 1 milímetro

1 átomo
é a espessura do material

Teia de aplicações

Aparelhos com telas sensíveis ao toque 
Quase todos os aparelhos eletrônicos disponíveis possuem telas com óxido de índio-estanho, uma substância transparente e ótima condutora. O índio, porém está cada vez mais raro. Já o grafeno vem do abundante carbono. Com ele, as telas touchscreen ganhariam uma qualidade adicional: flexibilidade. Pesquisadores sul-coreanos trabalhando em parceria com a Samsung abriram o caminho, ao produzir uma camada contínua de grafeno com 63 centímetros de largura de uma forma que facilita a fabricação em massa. As telas flexíveis podem ser o ponto de partida para aparelhos como celulares e tablets capazes de ser enrolados como uma folha de papel. Para tanto, o restante desses artefatos também teria de ser flexível, mas esse é um obstáculo menor do que se imagina. A IBM já montou um transistor de grafeno em escala de placa semicondutora, e no ano passado apresentou um modelo conceitual de circuito de grafeno. A Nokia estuda o uso do grafeno em aparelhos móveis, trabalhando com a ideia de artefatos transparentes e munidos de células solares. Os primeiros aparelhos entortáveis deverão chegar ao mercado em 2013.

Internet 
O grafeno pode ajudar a tornar a internet muito mais rápida. Cientistas das universidades de Manchester e de Cambridge aperfeiçoaram dispositivos baseados no grafeno para uso de fotodetectores em sistemas ópticos de comunicação em alta velocidade. Ao combinar grafeno com nanoestruturas metálicas, os pesquisadores conseguiram transmitir a luz numa velocidade 20 vezes maior. Notaram ainda que, ao colocar as estruturas sobre o grafeno e iluminá-las, obtinham energia: o conjunto resultante comporta-se como uma célula solar. A eficiência na transmissão de luz deverá aumentar com novas pesquisas.

Próteses 
Com o grafeno será possível produzir membros mais resistentes, flexíveis e leves. Além disso, sua boa condutividade lhe permitiria integrar eletrodos usados para converter sinais cerebrais em movimento.

Células de hidrogênio
Folhas de grafeno oxidadas e sobrepostas armazenam hidrogênio com alto grau de impermeabilidade. Isso as torna ótima opção para o rendimento do combustível de veículos “verdes”.

Indústrias civil, automotiva, aeronáutica e naval
Materiais compostos que contêm grafeno teriam enorme resistência (o que aumenta a segurança em caso de acidentes) e seriam leves, portanto mais econômicos em relação aos usados hoje.

Painéis solares
Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts afirmam que o grafeno tornaria os eletrodos das células solares orgânicas (constituídas de moléculas à base de carbono) mais leves, flexíveis e baratos do que os disponíveis hoje.

Iluminação
Por ser eletroquimicamente estável, o grafeno é ideal para ser usado em células eletroquímicas emissoras de luz (LEC). Uma combinação de uma camada orgânica transparente com dois eletrodos de grafeno dá origem a janelas e portas quase transparentes quando desligadas, que se tornam fontes de luz quando ligadas.

Revista Planeta

Por que o ar é invisível?

Porque a atmosfera é composta de gases incolores. Para que possamos enxergar um gás qualquer, é preciso que ele possua alguma coloração. Isso só acontece quando seus elementos químicos absorvem luz visível, uma vez que, como ensina o arco-íris, cada um dos sete raios que compõem a luz corresponde a uma cor diferente. Funciona assim: quando os átomos de um gás são atingidos por luz eles retêm alguns raios. Se as partículas dele absorverem, por exemplo, um raio amarelo, a tonalidade do vapor será definida pela mistura das cores dos raios que sobraram - nesse caso, veríamos um gás roxo (uau!). Só que nem todos os raios que formam a luz são visíveis - e aqueles que o ar absorve são justamente alguns dos que não conseguimos enxergar. O nitrogênio e o oxigênio - que compõem 99% da atmosfera - só retêm os invisíveis raios ultravioleta.

Assim, como todas as cores que enxergamos atravessam o ar, ele se mantém transparente. "Se a atmosfera fosse formada, digamos, por um gás como o vapor de iodo, que absorve cores visíveis, o ar seria violeta", diz o químico Edvaldo Sabadini, da Unicamp. Imagine só!

Revista Mundo Estranho

O que determina a duração de uma lâmpada residencial?

Alexandre Cinque
Os tipos de lâmpadas mais usados são a incandescente comum e a fluorescente. As incandescentes possuem um filamento que funciona como resistência, em formato helicoidal. Por ser muito longo, fino e enrolado, esse filamento pode ter partes ligeiramente amassadas que se rompem com mais facilidade, inutilizando a lâmpada. Alguns fatores podem provocar esse rompimento. Um deles é o número de vezes que a lâmpada é ligada. Cada vez que o interruptor é acionado, a temperatura do filamento passa, em frações de segundo, da temperatura ambiente para cerca de 1200º Celsius.

Esse choque térmico pode provocar o rompimento do filamento. A lâmpada incandescente é pouco sensível à temperatura exterior, porém, certos tipos luminárias podem dificultar a dissipação da parcela de colar lançada para fora do bulbo. Isso provoca um superaquecimento do filamento e, com o passar do tempo, seu desgaste. As lâmpadas são fabricadas para uma vida útil de 1200 a 1500 horas. As casas que ficam mais próximas a transformadores elétricos, contudo recebem uma tensão um pouco maior, o que pode diminuir esse prazo. A lâmpada fluorescente funciona de foram um pouco diferente. Um reator ioniza o vapor de mercúrio dentro da lâmpada, ou seja, deixa alguns dos átomos com carga negativa ou positiva. Os átomos de mercúrios ionizados estimulam o fósforo que reveste o tubo, produzindo luz. Com o passar do tempo, parte do mercúrio se deposita na camada de fósforo, fazendo com, que a luz enfraqueça. Como no caso da incandescente, acender a lâmpada repetidas vezes diminui seu tempo de funcionamento. O reator é formado por um fio longo e fino que também se deteriora com o aumento repentino de temperatura. Sua vida útil, que varia de 6000 a 8000 horas, diminui em até oito horas a cada vez que a lâmpada é acessa.
Revista Superinteressante

O que determina o tamanho das pedras de granizo?

As pedras se formam dentro de nuvens de tempestade chamadas cumulonimbos. No interior dessas nuvens existem correntes de ar subindo e descendo com velocidades entre 30 e 80 quilômetros por hora. Nas correntes ascendentes formam-se gotículas de água que crescem por causa dos choques entre si. Essas correntes atingem a altura aproximada de 10 quilômetros ou mais, onde a temperatura é menos quye zero. Então, as gotas congelam-se na forma de pequenas pedras, que tendem a cair. Mas só conseguem atingir o solo se sua velocidade de queda for superior à velocidade da corrente de ar ascendente que as empurra para cima. Enquanto isso não acontece, elas continuam subindo até que os sucessivos choques com gotículas de água ou cristais de gelo aumentem seu tamanho e seu peso. “Assim, quanto maior a velocidade do ar que sobe, maior será o tamanho do granizo que chega ao chão. Se for muito pequeno, o granizo provavelmente vai se derreter ao atingir as camadas menos frias da atmosfera e cairá em forma de chuva”, explica a meteorologista Maria Assunção da Silva Dias, do Instituto Astronômico e Geofísico da Universidade de São Paulo.
Revista Superinteressante

Cientista de 17 anos perto da cura do câncer

Chinesa que vive nos EUA descobriu forma de diagnosticar tumores com precisão e destruí-los sem afetar as células sadias do paciente

Clarissa Mello
Rio - Com apenas 17 anos, uma jovem conseguiu realizar um feito que cientistas tentam há décadas: elaborar uma substância capaz de localizar com precisão células cancerígenas e destruí-las sem afetar as sadias. A descoberta da chinesa Angela Zhang (que se autointitula “Cinderela Nerd”) promete revolucionar a área de pesquisa oncológica no que diz respeito ao tratamento de tumores — ao menos pelos próximos 15 anos.

Para chegar à biomolécula, a chinesinha americanizada que vive na Califórnia investiu dois anos de sua vida no projeto. Enquanto suas amigas dedicavam-se a escolher o melhor vestido para abocanhar o bonitinho da escola, a jovem selecionava a dedo — ou melhor, microscópio — a nanopartícula ideal para fisgar tumores.

Tanta abdicação foi motivada por sua família: seu bisavô teve câncer de fígado e seu avô morreu de câncer no pulmão. O esforço rendeu uma bolsa de estudos de R$ 170 mil — o equivalente a ao menos 400 vestidinhos.

Foto: Arte: O Dia

“Ela trabalhou em uma área muito promissora, a de nanotecnologia, e conseguiu utilizar essa inovação não só no tratamento do câncer, mas também no diagnóstico. A descoberta permite que os tumores possam ser visualizados de forma muito mais precisa por meio da ressonância magnética”, explica a coordenadora de Oncologia Clínica do Instituto do Câncer do Estado de São Paulo (Icesp), Pilar Estevez.

Segundo Pilar, a melhor vantagem da pesquisa de Angela é reduzir os efeitos colaterais do tratamento. “Uma vez que o medicamento foi colocado numa molécula programada para se unir somente a células com características de câncer, a droga só vai atuar nessas células doentes. Manter as outras células sadias é um passo importante para evitar os efeitos colaterais típicos da quimioterapia, por exemplo”, disse. “Mas é cedo para dizer que é a cura do câncer. O que há hoje são buscas de opções de tratamento. E ainda são necessários testes em humanos”, pondera Pilar.
Jornal O Dia

Açúcar para evitar cáries

Açúcar para evitar cáries

O xilitol, um tipo de açúcar encontrado na madeira e em algumas frutas pode ajudar a prevenir o aparecimento de cáries.Tweet Pesquisa realizada na Finlândia com crianças de 11 e 12 anos mostrou que o xilitol, um tipo de açúcar extraído da madeira, mas encontrado também em ameixas, framboesas e morangos, pode ajudar a prevenir o aparecimento de cáries. As crianças que participaram da pesquisa foram divididas em dois grupos, um dos quais mascou chicletes de xilitol diariamente durante dois anos. Observou-se depois que as crianças que, mascaram esses chicletes tinham 80 por cento a menos de cáries do que as outras. A experiência foi animadora.

Decorridos mais três anos, mesmo longe dos chicletes, elas ainda tinham 51 por cento menos cáries. Segundo o bioquímico Carlos Eduardo Pinheiro, da Faculdade de Odontologia da USP em Bauru, além de não fermentar, o xilitol modifica a atividade bacteriana da placa dentária, impedindo o aparecimento da cárie. Ainda assim, os dentistas advertem: mais de 6 gramas diários podem provocar diarréia. Como a quantidade de xilitol nos chicletes é mínima, isso equivaleria ao consumo de 400 unidades por dia.
Revista Superinteressante