Bombeamento com Vapor

O texto a seguir é da autoria de
Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br

No século dezessete, a infiltração de água nas minas profundas tinha-se tornado um sério problema econômico e tecnológico, ameaçando a ruína das minas de carvão e estanho da Inglaterra. Então, subitamente, descobriu-se que o vapor podia ser usado como uma fonte de energia para bombear essa água estagnada para fora da mina.

O primeiro passo naquele sentido foi dado em 1650 por von Guericke, que descobriu que um 'vácuo' podia ser usado para transmitir energia a uma distância considerável. Seu aparelho, "a máquina pneumática de von Guericke", está ilustrado abaixo



Quando o pequeno pistão (observe a figura -a-) é empurrado para baixo, a válvula A permite que uma parte do ar do cilindro escape para a atmosfera. Quando o pistão sobe (observe a figura -b-), a válvula A levanta-se, isolando o tubo da atmosfera. Um vácuo parcial é então produzido nos dois cilindros e no tubo de conexão. Isto significa que a pressão sob o pistão grande é menor que a pressão atmosférica na parte superior do pistão. Essa diferença de pressão desenvolve forças, cuja resultante empurra, para baixo, o pistão grande, dessa maneira levantando o peso preso na corda que passa pela polia. Muito mais tarde, o princípio foi utilizado em milhões de freios 'a vácuo' de carros ferroviários, em todo o mundo. Não obstante, o aparelho de von Guericke era apenas um meio de transmitir energia, não se destinando a produzir trabalho útil.

O passo seguinte foi dado pelo Marquês de Worcester em 1663, e aperfeiçoado por Savery em 1698. Essas antigas máquinas de calor eram aparelhos nos quais era criado um 'vácuo' por meio do enchimento de um espaço vazio com vapor, fazendo-o, a seguir, condensar-se por resfriamento. Podemos facilmente convencer-nos de que podem ser desenvolvidas grandes forças por meio do vácuo. Basta simplesmente colocar um copo de água em uma lata vazia de um galão e fazê-la ferver. Logo que o vapor encher a lata, tire-a do aquecedor e feche rapidamente a abertura. Quando o vapor se resfriar, ele se transformará em água novamente, criando um vácuo parcial na lata. A pressão atmosférica fará o resto, amassando lentamente a lata, até transformá-la em uma massa de metal retorcido. A versão 'moderna' desse experimento é feito com uma lata de refrigerante, vazia; ponha duas colheres de água na lata e coloque sobre o fogo para ferve-la e, após a franca ebulição da água inverta rapidamente a lata sobre a água fria contida num prato --- e deixe que a pressão atmosférica amasse completamente a lata!

A "máquina de fogo" de Savery utilizava-se das enormes forças originadas pelo peso da atmosfera. O princípio básico é o ilustrado abaixo.



Todas as quatro válvulas, A, B, C e D, estão inicialmente fechadas, e o vapor é gerado na caldeira. As válvulas A e B são então abertas, e o vapor penetra no condensador, forçando a água ali existente a passar para o reservatório, elevando seu nível. Fecham-se então as válvulas A e B, abrindo-se as válvulas C e D. Esta última (D) esguicha água fria no condensador, resfriando o vapor, fazendo-o condensar-se. Isto cria um 'vácuo' no condensador, e a pressão atmosférica força a água do tanque inferior para o condensador, passando pela válvula C. O consumo determinado pela água que escoa por D é pequeno. O ciclo é repetido inúmeras vezes, de maneira a fazer passar um grande volume de água para o reservatório.

O golpe de gênio de Thomas Newcomen em 1712 foi combinar o pistão como um meio de aproveitar tanto a expansão do vapor (na subida), como o vácuo repentino devido à condensação do vapor (na descida). A "máquina de vapor de Newcomen" está ilustrada abaixo.



Agora temos apenas duas válvulas, A e B. O pistão é conectado a uma travessa superior, que também está ligada à haste de uma bomba d'água, pelo outro lado (não representada na figura). Abrindo-se a válvula A, o vapor proveniente da caldeira é admitido no cilindro, sob pressão, e leva o pistão até o ponto mais alto de seu percurso. Então, A é fechada e B é aberta, entrando no cilindro um borrifo de água fria, proveniente do reservatório, condensando o vapor e criando o 'vácuo' nesse cilindro. A pressão atmosférica força então o pistão para o extremo inferior de seu curso, acionando desta maneira a bomba d'água (do tipo 'aspirante') ligada ao outro braço do travessão. Essa bomba é quem 'suga' a água da mina.
A engenhosidade de Newcomen criou a máquina a vapor como um engenho prático, suficientemente poderoso e capaz de salvar muitas minas inglesas das inundações. Durante cinqüenta anos que se seguiram, sua máquina foi usada para bombeamento, sempre que não havia energia hidráulica à disposição.

A principal desvantagem da máquina de Newcomen para outros propósitos era seu grande consumo de combustível. Usando das unidades inglesas da época, para um "bushel" de carvão, a máquina podia elevar 5 a 6 milhões de "libras" de água a uma altura de um "pé". (Ou um peso menor de água a uma altura correspondentemente maior.)
Muito mais tarde, Watt construiu máquinas a vapor que produziam três ou quatro vezes aquele trabalho útil, para o mesmo consumo de combustível.

Na época de Newcomen, não se compreendeu que a eficiência de uma máquina a vapor pode ser melhorada com o emprego dos princípios científicos do desenho. Não havia tabelas de desempenho, com as quais comparar o trabalho realizado pela máquina e o combustível consumido. Não havia um meio de saber se a máquina havia atingido seu limite de eficiência, ou se existia de fato qualquer limite. O desempenho das máquinas a vapor não pôde ser considerado mais efetivamente até que se ficou conhecendo mais a respeito da natureza do calor.

Os primeiros termômetros
O desenvolvimento do termômetro como instrumento científico começou com Galileu, no século dezessete. Seu primitivo instrumento indicador de temperaturas foi realmente um termoscópio e não um termômetro, porque não dispunha de escala com a qual se pudesse obter uma leitura numérica. Um "termoscópio" simples é meramente um frasco invertido em uma tina de água, conforme ilustramos abaixo.



As mudanças de temperatura de um ambiente são indicadas pela elevação ou queda do nível de água no gargalo do frasco. Quando a temperatura se eleva, o ar existente no frasco se expande, forçando a água para uma posição mais baixa no frasco fixo. Ao resfriar-se, o ar contrai e a pressão atmosférica provoca a elevação do nível da água.

Cedo se descobriu que as variações da pressão barométrica de dia para dia provocam variações correspondentes no volume do ar encerrado. Um líquido, por outro lado, não sofre mudança significativa de volume, quando varia a pressão. Diz-se que estes são "incompressíveis". Conquanto suas mudanças de volume com a variação da temperatura sejam insignificantes, elas podem ser medidas facilmente em um tubo estreito. Assim vieram os líquidos --- como a água e o álcool --- a ser usados como fluidos termométricos, em vez do ar (ilustração acima, à direita).

O termoscópio transformou-se em termômetro quando lhe foi acrescentada uma escala, de maneira tal que pudesse ser lida a altura da coluna de líquido. Essas leituras numéricas representam determinado número de "graus" de frio ou calor. Inicialmente, esses "graus" eram diferentes para cada termômetro --- cada fabricante selecionando um esquema numérico conveniente, de acordo com seu próprio capricho. Para que se pudessem comparar as leituras dos "graus de calor" dos diferentes termômetros, tornou-se desejável adotar uma escala padrão de temperatura.

Quando Newcomen estava fabricando suas primeiras máquinas, Daniel Fahrenheit (1686 - 1736) estava trabalhando para melhorar os termômetros. Estabeleceu uma escala padrão de temperaturas e fez uso generalizado do mercúrio em seus instrumentos. Até 1721, ele tinha construído seu primeiro termômetro de mercúrio, confirmando o fato de que a água entra em ebulição a uma temperatura aproximadamente constante. Atribuiu corretamente as ligeiras variações do ponto de ebulição às mudanças de pressão atmosférica.
Fahrenheit utilizou a temperatura de uma mistura de água, gelo e sal para representar o ponto zero de sua escala. Um segundo ponto de calibração em sua escala foi o dos "96o", que ele selecionou como a temperatura do corpo humano são. Quando essa escala foi estendida, apresentou a temperatura de 212o como o ponto de ebulição da água. Estranhamente, Fahrenheit não utilizou a temperatura de ebulição da água como um "ponto fixo" em sua escala.

Este passo foi dado em 1742 pelo astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744), de Upsala. A escala de seu termômetro tinha dois "graus de calor" fixos: a temperatura de uma mistura de água e gelo e a temperatura de ebulição da água. O instrumento foi primeiramente colocado na água gelada, sendo feita uma marca no nível ao qual desceu o mercúrio. Foi depois mergulhado no vapor d'água em ebulição, sendo feita uma segunda marca. A escala entre os dois pontos foi então dividida em cem partes iguais --- cada uma correspondendo a um "grau de calor". Mas Celsius colocou seu zero no ponto de ebulição da água, e a marca dos 100o no ponto de fusão do gelo. Tal arranjo invertido evitou o uso de números negativos para as temperaturas abaixo do ponto de congelamento da água. A escala centígrada que foi utilizada posteriormente até 1938, é justamente ao contrário, com as temperaturas aumentando para cima, em vez de para baixo. Desde 1938 seu nome científico é "escala Célsius". O correto é, por exemplo, "20 graus Célsius" e não "20 graus centígrados".

A ilustração abaixo mostra as escalas Célsius e Fahrenheit lado a lado, para permitir uma comparação

As temperaturas podem ser convertidas de uma escala para a outra com auxílio da seguinte relação:

C/5 = (F - 32)/9
ou
F = (9/5)C + 32 e C = (5/9)(F - 32)

onde o F se refere às leituras na escala Fahrenheit, e o C, às leituras na escala Célsius.

Astronauta conserta"retina" do Hubble

Os astronautas do ônibus espacial Atlantis conseguiram consertar neste domingo (17) um dos principais aparelhos de imageamento do Telescópio Espacial Hubble: seu espectrógrafo, um instrumento que decompõe a luz em seus comprimentos de onda e é fundamental para descobertas científicas.

O reparo foi feito durante uma caminhada espacial de 8 horas, na qual os astronautas Michael Massimino e Michael Good tiveram de executar uma tarefa inglória: remover manualmente, um por um, 111 rebites que prendiam a tampa do aparelho.

O espectrógrafo, que pifou em 2004, não foi feito para ser consertado no espaço, então a dupla teve de levar uma chave-de-fenda elétrica feita sob medida para realizar a tarefa.

O primeiro problema da caminhada espacial foi um rebite que teimava em não se soltar de um trilho. Depois de várias tentativas, o controle da missão na Terra sugeriu: "Arranca na marra!"

O astronauta respirou fundo e forçou a peça. Deu certo. Se ela se soltasse no espaço, viraria um pedaço de lixo espacial que poderia atingir o Atlantis e sua tripulação. Depois foi a vez de a chave-de-fenda elétrica ser vitimada por uma pane.

"Ah, não, pelo amor de Deus!" --resmungou o astronauta, que precisou voltar ao Atlantis para pegar uma chave-de-fenda substituta. A interrupção custou uma hora e meia da caminhada espacial. A última saída dos astronautas deve acontecer hoje.

da Reuters

http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u567420.shtml

E o carvão do churrasquinho?

A fonte de combustível para as grelhas a carvão vegetal existe há pelo menos 5 mil anos. Ninguém tem certeza sobre quem descobriu o carvão vegetal ou qual civilização fez uso dele pela primeira vez. Indícios de carvão vegetal foram encontrados em todo o mundo e muitas vezes era usado até mesmo nos processos de embalsamamento.

Você pode não saber, mas o carvão vegetal é obtido por meio da carbonização da madeira. A carbonização de lenha é praticada de forma tradicional em fornos de alvenaria com ciclos de aquecimento e resfriamento, que duram vários dias (as temperaturas podem alcançar até 538ºC).

Por que passar por um processo tão trabalhoso em vez de simplesmente queimar a madeira do jeito que ela está? A madeira úmida não favorece um cozimento muito eficiente. A madeira recém-cortada contém muita água, podendo corresponder a mais da metade de seu peso, enquanto que a madeira seca ao ar livre ou no forno contém menos água. Além disso, quando vivas, as árvores contêm seiva e uma ampla variedade de hidrocarbonetos voláteis em suas células, que evaporam quando aquecidos. Quando você põe um pedaço de madeira fresca ou papel no fogo, a fumaça que você vê é proveniente da evaporação dos hidrocarbonetos, que começa quando a temperatura atinge aproximadamente 149ºC. Se a temperatura subir o bastante, esses compostos se inflamam. Quando começam a queimar, a fumaça não é mais gerada, porque os hidrocarbonetos transformam-se em dióxido de carbono e água (ambos invisíveis).

Isso explica por que você não vê fumaça sair de um carvão queimando (ou da brasa). Esse processo expele todos os compostos orgânicos e deixa para trás os minerais não combustíveis na célula da árvore: o carbono e a cinza.

Quando se acende o carvão vegetal, o que queima é o carbono que se combina com o oxigênio para produzir dióxido de carbono, restando apenas a cinza. Essa queima e produz um calor muito intenso com pouca fumaça, tornando o carvão vegetal muito útil para cozinhar, uma vez que não vai encobrir o sabor da comida com os elementos encontrados na fumaça.

http://casa.hsw.uol.com.br/grelhas.htm
Muitas pessoas apontam como vantagem das grelhas a carvão vegetal a diferença em relação ao sabor. O carvão vegetal realmente dá um sabor distinto que não é facilmente reproduzido. É uma decisão difícil para muitas pessoas optar entre a conveniência de uma grelha a gás e o sabor da grelha a carvão vegetal.

A farinha pode explodir?

A farinha e muitos outros carboidratos tornam-se explosivos quando ficam suspensos no ar como pó. Basta cerca de 50 gramas de pó por metro cúbico de ar para que a mistura torne-se inflamável. Os grãos de farinha são tão pequenos que podem pegar fogo instantaneamente. Quando um grão pega fogo, ele queima outros grãos ao seu redor e a chama pode se alastrar por uma nuvem de poeira com uma força explosiva. Praticamente todos os pós de carboidrato, incluindo açúcar, mistura para pudim, serragem fina etc, explodem ao serem queimados.

Quando ouvir uma notícia sobre uma explosão em um elevador de grãos, saiba que foi isso o que aconteceu. Uma faísca ou uma fonte de calor inflamou a poeira no ar e ela explodiu.

Descoberta pode levar à criação de dentes em laboratório

da BBC Brasil

Uma equipe de cientistas da Universidade de Oregon, nos Estados Unidos, identificou o gene que controla a produção de esmalte dentário, a parte externa e dura dos dentes.

A descoberta pode abrir caminho para a reparação do esmalte sem obturações, a criação de dentes em laboratório e o fim das dentaduras.

Os pesquisadores descobriram esta função em testes com camundongos sem o gene Ctip2.

Este gene é considerado um "fator de transcrição" por regular a atividade ou expressão de outros genes. Já se sabia que ele tinha várias outras funções envolvendo respostas imunológicas e o desenvolvimento de pele e nervos.

"Não é incomum para um gene ter funções múltiplas, mas antes disto nós não sabíamos o que regulava a produção de esmalte dentário", disse Chrissa Kioussi, da Faculdade de Farmácia da Universidade de Oregon.

"Este é o primeiro fator de transcrição que descobrimos que controla a formação e amadurecimento de ameloblastos, que são células que secretam esmalte."

Cáries

"Esmalte é um dos revestimentos mais duros encontrados na natureza, ele evoluiu para dar aos animais carnívoros os dentes rígidos e duradouros de que necessitavam para sobreviver", disse Kioussi.

A especialista acredita que pesquisas que incluam o controle do gene e a tecnologia de células-tronco podem, além de tornar possível a criação artificial de dentes, permitir ainda o fortalecimento do esmalte existente.

Com isso, seria possível reduzir cáries e a necessidade de obturações.

Algumas equipes de pesquisadores já haviam conseguido cultivar partes internas do dente em laboratório, mas não o esmalte.

A pesquisa foi divulgada no "Proceedings of the National Academy of Sciences".

Físico afirma que aquecimento global afeta rotação da Terra

da Efe, em Madri

O aquecimento global é um dos fatores que influencia a desaceleração da rotação da Terra, mesmo que muito ligeiramente, devido ao aumento do nível dos oceanos pelo degelo dos pólos, o que está afetando as marés e as forças de atração gravitacionais com a Lua.

Em entrevista à agência de notícias Efe, o astrofísico do Goddar Space Flight Center da Nasa (agência espacial americana) Fred Spenak, um dos maiores especialistas em eclipses no mundo e autor de vários trabalhos para a previsão destes, explicou seu trabalho sobre a questão.

Outro dos fatores que, segundo o especialista, está influenciando nesta desaceleração da Terra, cuja rotação não possui um ritmo constante, e que se resolve em termos práticos a cada período de tempo com o ajuste dos relógios atômicos, tem a ver com a composição interna do planeta.

O centro da Terra abriga um líquido quente que faz com que, na rotação, ocorram espasmos arrítmicos, como se fosse um "ovo cozido sacudido, no qual a gema se movimentasse repentinamente de um lado a outro", e isso influiria nas forças de atração gravitacionais.

Spenak disse que o cálculo preciso da velocidade da Terra em sua rotação é uma das chaves para prever os eclipses, um fenômeno transcendental para os cientistas.

O astrofísico destacou "não só a beleza visual" dos eclipses solares, mas também "a valiosa ferramenta que representam para o estudo dos mistérios que perduram em torno da composição do Sol".

A CIÊNCIA DOS MAIAS

O povo maia tem origem incerta, mas antigas escrituras podem ligá-la ao platônico povo atlânte. Os maias se instalaram onde hoje é o sul do México, a Guatemala e Honduras por volta do ano 1000 a.C. A sucessão de descobertas arqueológicas, a partir do século passado, indica o desenvolvimento de uma das mais notáveis civilizações do Novo Mundo, com arquitetura, escultura e cerâmica bastante elaboradas. Sem dúvida nenhuma, essa civilização se baseou nos conhecimentos das culturas arcaicas, anteriores mesmo ao século X a.C.. Mas, foi a decifração dos ideogramas da escrita maia que permitiu reconstituir parcialmente a história deste povo magnífico. A história dos maias pode ser dividida em três períodos: o pré-clássico (1.000 a.C. a 317 d.C.); o clássico ou Antigo Império (até 889 d.C.); e o pós clássico ou Novo Império (também conhecido como "renascimento maia" até 1697). Da idade pré-clássica pouco se conhece, mas pode se afirmar que, neste período, já existia uma estrutura social e religiosa como uma classe sacerdotal especializada em matemática e astronomia. Provavelmente, foi nessa época que foi criado o calendário maia. O fim da idade pré-clássica e o começo da idade clássica foram estabelecidos com base nas primeiras datas que puderam ser decifradas nos monumentos.

As Ruínas de Copán, a oeste de Honduras, foram descobertas em 1570 por Diego Garcia de Placio. Um dos locais mais importantes da civilização maia, estas Ruínas não foram escavadas até o século XIX. Suas fortalezas e praças públicas imponentes caracterizam suas três fases principais de desenvolvimento, antes que a cidade fosse abandonada no início do século X.

Os avançados conhecimentos que os maias possuíam sobre astronomia, como eclipses solares e movimentos dos planetas, e sobre matemática, lhes permitiram criar um calendário cíclico de notável precisão. Na realidade são dois calendários sobrepostos: o tzolkin, de 260 dias, e o haab de 365 dias. O haab era dividido em dezoito meses de vinte dias, mais cinco dias livres. Para datar os acontecimentos utilizavam a "conta curta", de 256 anos, ou então a "conta longa", que principiava no início da era maia. Eles determinaram com exatidão incrível o ano lunar, a trajetória de Vênus e o ano solar (365 dias, 5 horas, 48 minutos e 45 segundos). Inventaram um sistema de numeração com base 20 e tinham noção do número zero, ao qual atribuíram um símbolo.

Os maias utilizavam uma escrita hieroglífica que ainda não foi totalmente decifrada. Os cientistas, estudiosos da civilização maia, comprovaram que os antigos fizeram muitas observações do Sol, durante sua passagem pelo zênite, na praça cerimonial de Copán. Esta descoberta reafirma que os maias foram grandes astrônomos e que viveram seu período de esplendor entre os anos 250 a 900 d.C.. Durante os solstícios e os equinócios, a posição do Sol gera alinhamentos especiais entre os vários monumentos, altares e outras estruturas da principal praça do sítio arqueológico maia de Copán.

Hoje, o vale de Copán, como outros sítios arqueológicos, é declarado Patrimônio da Humanidade, resguardando o centro dos cerimoniais da civilização maia, que floreceu na América Central no primeiro milênio da Era Cristã.

Qual a melhor forma de recolher e reciclar pilhas e baterias e que prejuízos o descarte pode provocar no meio ambiente?

A forma ideal para o descarte de pilhas e baterias usadas é depositá-las em pontos específicos de coleta seletiva, que as encaminham aos fabricantes ou a empresas especializadas em reciclagem, dando assim uma destinação final ambientalmente adequada. Enquanto a coleta específica não se torna uma realidade no país, o mais sensato é que o consumidor entregue esses produtos a organismos que adotaram campanhas de recolhimento, como, por exemplo, a Companhia Municipal de Limpeza Urbana (Comlurb), no Rio de Janeiro, e uma rede bancária que implantou um sistema de coleta em suas agências. O material assim recolhido vai para aterros industriais, destinados a materiais perigosos ao ambiente.

O descarte de pilhas no lixo doméstico é um fato extremamente grave e, com o passar do tempo, ocorre inevitavelmente a contaminação de plantas, solos e lençóis freáticos, devido à corrosão da blindagem da pilha (invólucro externo de aço) disposta em aterros ditos ‘controlados’ e lixões.

Pilhas e baterias precisam receber uma destinação especial, pois apresentam metais pesados tóxicos, como chumbo, cádmio, mercúrio, níquel, além do eletrólito (solução condutora de eletricidade), que é corrosivo. Esses metais pesados liberados no ambiente após a corrosão do produto usado têm a propriedade de bioacumulação por meio da cadeia alimentar, gerando efeitos tóxicos no organismo humano e de outros animais.

Hoje, graças a pressões políticas e a novas legislações ambientais que regulamentam a destinação de pilhas e baterias em diversos países do mundo, alguns fabricantes já recolhem os produtos usados. Há diferentes processos de reciclagem em escala comercial. Em um deles, os compostos voláteis tais como água, produtos orgânicos e mercúrio são separados da fração metálica, concentrados, tratados e levados a um destino final.

Uma boa medida para evitar a contaminação ambiental é o uso de produtos recarregáveis em substituição aos modelos de uso único, pois a geração de resíduos contendo metais pesados por unidade de tempo é muito menor (da ordem de 100 vezes menos). O problema é que o custo inicial dos produtos recarregáveis é elevado. Embora esse custo seja amortizado ao longo do tempo, grande parte da população não tem poder aquisitivo para comprá-los.


Júlio Carlos Afonso
Instituto de Química,
Universidade Federal do Rio de Janeiro

Desafio para a física: turbulência

Um dos problemas mais desafiadores da física atual está ligado a um fenômeno de grande familiaridade em nosso dia-a-dia: a turbulência. O fluxo turbulento produzido em um jato de água na torneira ou a trepidação inconveniente que por vezes sentimos nas viagens de avião escondem uma física intrigante, da qual ainda há muito a se conhecer. Os desafios para a compreensão desse fenômeno – que por isso mesmo já foi chamado de ‘o último dos problemas clássicos’ em aberto – são o tema do artigo de capa da CH de outubro

Homem é tirado de coma com 'campo magnético'

Um homem de 26 anos, que havia entrado em coma depois de sofrer um acidente de carro, teve uma melhora significativa em seu estado de saúde graças a um tratamento com estimulação eletromagnética, segundo reportagem publicada nesta semana na revista "New Scientist".
Josh Villa foi jogado para fora do carro no acidente, e passou quase um ano em estado vegetativo, com poucos sinais de melhoria. "Ele abria os olhos, mas não respondia a nenhum estímulo externo", disse à revista a médica Theresa Pape, responsável pelo tratamento.
O paciente ia ser mandado de volta para casa, onde ficaria sob os cuidados da mãe, quando a médica do Departamento Americano de Assuntos para Veteranos decidiu inscrevê-lo em um estudo relacionado ao tratamento eletromagnético.
O estudo previa a colocação de uma bobina metálica que emite pulsos eletromagnéticos na cabeça para estimular o tecido cerebral.
A técnica, chamada de Estimulação Transcranial Magnética (TMS, na sigla em inglês), vinha sendo investigada como forma de tratamento para enxaquecas, derrames, mal de Parkinson e depressão, com alguns resultados promissores.
Mas essa foi a primeira vez em que ela foi usada em um paciente em estado de coma.

Excitação das células
Os campos magnéticos criados pela bobina podem excitar ou inibir as células do cérebro, fazendo com que seja mais fácil ou mais difícil que elas se comuniquem entre si - no caso deste paciente, a técnica foi usada para estimular as células do córtex pré-frontal do lado direito do cérebro.
Segundo Pape, esta área tem fortes conexões com o tronco cerebral, que envia sinais para o resto do cérebro para que "fique em alerta". "É como se fosse um sinal dizendo 'ok, estou acordado'", disse a médica à "New Scientist".
Depois de 15 sessões do tratamento, Villa passou a olhar para quem falava com ele, o que foi considerado um grande progresso.
Em seguida, ele começou a responder a comandos simples, como acompanhar o movimento de um dedo, e a falar algumas palavras.
Ao todo, o paciente passou por 30 sessões do tratamento. Quando as sessões terminaram, Villa ficou muito cansado e suas condições pioraram um pouco, mas ainda estão muito melhores do que antes.
A eficácia do tratamento ainda não foi comprovada, já que há outros casos em que pacientes de coma apresentaram melhorias semelhantes depois de meses, sem nenhuma intervenção.
Mas Pape, que apresentou o caso em um congresso internacional sobre estimulação do cérebro na Universidade de Göttingen, na Alemanha, argumenta que as condições de Villa melhoravam a cada sessão, o que indicaria o efeito das ondas eletromagnéticas.
Villa não está curado, mas, segundo sua mãe, as melhorias fizeram com que seja muito mais fácil cuidar dele, já que, agora, ele pelo menos consegue interagir com as pessoas e demonstrar suas vontades.

Como funcionam os capacitores

O Capacitor é um dispositivo elétrico simples, que não produz energia, apenas a armazena. Por isso é diferente das baterias e pilhas. Mas, assim como a pilha, o capacitor possui dois terminais. Dentro do capacitor, os terminais conectam-se a duas placas metálicas separadas por um dielétrico. O dielétrico pode ser ar, papel, plástico ou qualquer outro material que não conduza eletrecidade e impeça que as placas se toquem. Você pode fazer facilmente um capacitor a partir de dois pedaços de papel alumínio e um pedaço de papel. Não seria um capacitor muito bom em termos de capacidade de armazenamento, porém funcionaria.
Em um circuito eletrônico, um capacitor é indicado da seguinte forma:

Quando você conecta um capacitor a uma pilha, é isto que acontece:

a placa do capacitor conectada ao terminal negativo da pilha aceita os elétrons que a pilha produz
a placa do capacitor conectada ao terminal positivo da pilha perde os elétrons para a pilha

Depois de carregado, o capacitor possui a mesma tensão que a pilha (1,5 volts na pilha significa 1,5 volts no capacitor). Em um capacitor pequeno, a capacidade é pequena. Porém capacitores grandes podem armazenar uma carga considerável. Você poderá encontrar capacitores do tamanho de latas de refrigerante, por exemplo, que armazenam carga suficiente para acender o bulbo de uma lâmpada de flash por um minuto ou mais. Quando você vê relâmpagos no céu, o que você está vendo é um imenso capacitor onde uma placa é a nuvem e a outra placa é o solo, e o relâmpago é a liberação da carga entre essas duas "placas". Obviamente, um capacitor tão grande pode armazenar uma enorme quantidade de carga.
Digamos que você conecte um capacitor desta maneira:
Você tem uma pilha, uma lâmpada e um capacitor. Se o capacitor for grande, você notará que, quando conecta a pilha, a lâmpada se acenderá à medida que a corrente flui da pilha para o capacitor e o carrega. A lâmpada diminuirá sua luminosidade progressivamente até finalmente apagar, assim que o capacitor atingir sua capacidade. Então você poderá remover a pilha e substituí-la por um fio elétrico. A corrente fluirá de uma placa do capacitor para a outra. A lâmpada acenderá e então começará a diminuir cada vez mais sua luminosidade, até apagar assim que o capacitor estiver totalmente descarregado (o mesmo número de elétrons nas duas placas).
Veja mais em:

http://eletronicos.hsw.uol.com.br/capacitor1.htm

Um abraço, meus queridos alunos! E até apróxima!

Acelerador de partículas

Aquela que é considerada a experiência científica do século - o início do funcionamento do maior acelerador de partículas do mundo, concebido para explorar os enigmas do Universo - começou hoje com sucesso na Organização Européia para a Pesquisa Nuclear (Cern).
Em meio à alegria dos cientistas, que esperavam por este momento há anos, o primeiro feixe de prótons a ser lançado no Grande Colisor de Hádrons (LHC) fez a primeira volta completa em uma hora no gigantesco túnel circular subterrâneo de 27 quilômetros, que fica na fronteira entre a França e a Suíça.
Horas depois, outro feixe de partículas, introduzido na direção oposta, no sentido anti-horário, conseguiu percorrer todo o acelerador.
"Hoje é um dia histórico após 20 anos de trabalho e esforços de milhares de cientistas do mundo", disse à imprensa o diretor-geral do Cern, Robert Aymar.
"Pela primeira vez se conseguiu que o acelerador aceitasse as partículas e que elas circulassem", declarou.
Na experiência de hoje, no entanto, as partículas foram lançadas com muito pouca velocidade e pouco a pouco para comprovar que todas as peças do LHC funcionassem corretamente.
Após o êxito dos primeiros testes, a pergunta que fica no ar é quando acontecerão as primeiras colisões frontais de partículas com velocidade próxima à da luz, ou seja, quando serão recriados os instantes posteriores ao Big Bang, o momento sonhado pelos cientistas, mas temido por aqueles que acham que levará ao fim do mundo.
"Não sei quanto tempo demorará. É muito difícil saber. Dependerá de quando a máquina estiver funcionando a pleno rendimento, mas esperamos que seja em poucos meses", afirmou Lyn Evans, diretor do projeto do LHC.
Os cientistas do Cern começarão amanhã mesmo a lançarem feixes em sentidos opostos, e as primeiras colisões poderiam acontecer nas próximas semanas, mas com pouca energia, até alcançar, no final do ano, um máximo de energia de 5 TeV (teraelétron-volts).
Quatro enormes detectores - ATLAS, ALICE, LHCb e CMS -, instalados no acelerador para permitir a observação das colisões frontais entre os prótons serão responsáveis por observarem os milhões de dados que surgirem.
Com custo de US$ 5,64 bilhões, o experimento sem precedentes do LHC foi hoje justificado por seus responsáveis e vários especialistas.
"Sabemos que, apesar dos grandes conhecimentos que temos do Universo, desconhecemos 95% da matéria, e agora temos o mecanismo para transformar a teoria filosófica do Big Bang em física experimental, o que é absolutamente fantástico", afirmou o Prêmio Nobel de Física de 1984 Carlos Rubbia.
"Agora estamos em posição de poder retroceder muito mais, até a origem do Universo, e de poder não apenas observar, mas simular estes instantes", declarou o físico italiano.
"Saber de onde viemos e para onde vamos sempre foi a pergunta que o homem se fez", disse Aymar.
No entanto, Aymar destacou que as descobertas do Cern transcendem a física teórica e têm importantes contribuições práticas, como no campo da medicina, mas também em exemplos como o agora imprescindível "www", inventado por cientistas do Cern em 1990.
Um dos grandes objetivos do LHC é descobrir o hipotético bóson de Higgs, chamada por alguns de "partícula de Deus" e que seria a partícula atômica número 25, após as 24 já constatadas.
A existência desta partícula, que deve seu nome ao físico britânico Peter Higgs, que previu sua existência há 30 anos, é considerada indispensável para explicar a razão de as partículas elementares terem massa, pois as massas são tão diferentes entre elas e confirmaria os modelos usados pela física para explicar o Universo, as forças e sua relação.
"Estamos convencidos de que o que chamamos de modelo standard (dominante na física) não está completo", afirmou Aymar, embora tenha previsto que nenhuma descoberta deste calibre será feita antes de três anos.
Se o bóson de Higgs existe, poderia ser detectado após a colisão de partículas no LHC com velocidade próxima à da luz, afirmam os especialistas.
Por outro lado, Evans afirmou que este acelerador "é um exercício em massa de colaboração mundial, no qual participaram cientistas e especialistas de muitos países, raças e religiões".
Cerca de 10 mil cientistas participaram deste projeto do Cern, entidade que pertence a 20 Estados europeus, mas no qual muitos outros países têm status de observadores

Virginia Hebrero.
Genebra, 10 set (EFE).-

Rouquidão afeta a maior parte das professoras
IGOR GIANNASI

Folha de S.Paulo
Chega sexta-feira e a professora de inglês Sônia Ferreira, que dá aula há 15 anos, percebe que a sua voz não é mais a mesma. A sensação de falar "mais grosso" é comum após uma semana dividida entre um colégio e uma escola de idiomas.
As alterações vocais são rotina para boa parte das professoras, indica um estudo realizado em conjunto pela UFBA (Universidade Federal da Bahia) e pela UEFS (Universidade Estadual de Feira de Santana), publicado em junho.
Das 747 professoras da rede municipal de ensino de Vitória da Conquista (BA) entrevistadas, 59,2% sentiram rouquidão nos seis meses anteriores.
Foi constatado ainda que 12,9% das professoras já haviam desenvolvido nódulos (popularmente chamados de calos) nas cordas vocais.
As complicações de voz encontradas no estudo são representativas do que acontece entre as docentes no país, segundo Eduardo Reis, professor do Departamento de Medicina Preventiva da UFBA.
Para ele, isso prejudica não só a saúde mas também o desempenho do profissional. "Se o instrumento de trabalho está ruim, o trabalho também está."
Classes lotadas e barulhos externos contribuem para que o profissional exceda o uso da voz. "É comum o professor competir com o ruído da escola", diz a fonoaudióloga Carolina Fanaro Damato, presidente da comissão de divulgação do Conselho Regional de Fonoaudiologia de São Paulo.
Novos hábitos
A professora de inglês Sônia Ferreira começou recentemente um tratamento fonoaudiológico. "Agora presto atenção no que estou fazendo com a minha voz", diz ela, que tenta não falar alto e bebe líquidos na aula.
Essa consciência, porém, não é comum entre os docentes, aponta Leslie Piccolotto Ferreira, professora do Departamento de Fundamentos da Fonoaudiologia da PUC-SP (Pontifícia Universidade Católica de São Paulo).
"O professor é um dos profissionais que mais demoram a procurar tratamento. Acha que é natural estar daquele jeito", observa a fonoaudióloga.

Mulheres guerreiras que fazem e acontecem.

Enfim, a tão sonhada medalha olímpica. E de ouro! Oito anos após sua estréia em Olimpíadas, Maurren Maggi sobe ao pódio do salto em distância, deixando para trás uma suspensão por doping e mostrando que tomou a melhor decisão quando decidiu voltar às pistas depois de ter passado dois anos parada. Uma atleta que poderia ter ficado manchada para sempre entra para a história do esporte brasileiro como a primeira a conquistar o lugar mais alto do pódio nos Jogos.

Como um iPod pode, literalmente, incendiar suas calças?

Queridos alunos, é bom saber o funcionamento das novas tecnologias para evitar imprevistos como este. Durante seu turno de trabalho no Hartsfield-Jackson International Airport, em Atlanta (em inglês), Danny Williams viu que estava acontecendo algo incomum com suas calças. Elas estavam pegando fogo. O iPod Nano da Apple que Williams tinha no bolso pegou fogo e as chamas atingiram seu peito. Por sorte, Williams conseguiu apagar o fogo sem sofrer nenhum dano físico grave. Ele disse a um canal de notícias local que havia um pedaço de papel cuchê no bolso. Ele acredita que isso o protegeu de queimaduras [fonte: WSB-TV].
Depois que a Apple soube do incidente, a empresa pediu para Williams encaminhar seu iPod queimado e prometeu fornecer a ele um novo. Embora a Apple tenha reagido com rapidez para ajudar um de seus clientes, é provável, contudo, que a empresa ainda esteja prendendo a respiração na sede corporativa. O iPod em chamas de Williams é apenas um exemplo de uma série de produtos eletrônicos que pegaram fogo, custando milhões de dólares às empresas. Williams, não é o primeiro que sofre uma combustão espontânea eletrônica. Celulares, PDAs e laptops de outras empresas também já originaram chamas inesperadas.Pouco mais de um mês antes de o iPod de Williams pegar fogo, outro homem na Geórgia (em inglês) teve um incidente parecido com seu laptop. O laptop Dell 9200 de Douglas Brown começou a faiscar enquanto estava sendo utilizado por ele em casa e irrompeu em chamas. Brown disse para o site ConsumerAffairs.com que "pareciam fogos de artifício, que teriam sido bacanas se não tivessem ocorrido na minha casa" [fonte: Consumer Affairs].Em 2006, um bagageiro suspenso pegou fogo em um avião no JFK International Airport em Nova York por causa de um produto eletrônico com defeito. Esse e outros casos semelhantes fizeram que o Departamento de Transportes dos EUA (em inglês) emitissem uma advertência referente aos produtos eletrônicos em aviões [fonte: The Register].Os incidentes de aparelhos eletrônicos pegando fogo são isolados, por assim dizer. Em resposta a estas explosões esporádicas, porém, uma série de empresas fez um recall dos produtos eletrônicos por causa de suas propriedades inflamáveis. Milhões de laptops fabricados pela Dell, Apple e Lenovo foram enviados de volta à fábrica e substituídos.

Uma carga e tanto

O motivo por trás de todas essas incinerações levou às baterias de íon de lítio comumente usadas em produtos como laptops, celulares e, sim, iPods. A Sony fez um recall de cerca de 10 milhões de suas baterias a um custo de mais de US$ 400 milhões para a empresa. A Apple não confirmou se a origem do incêndio do iPod Nano de Danny Williams foi a bateria, mas os nanos usam baterias de íon de lítio.
Então, qual é o problema com as baterias? Elas funcionam a gasolina?
O HowStuffWorks já abordou as baterias que pegam fogo encontradas em alguns laptops (em inglês) e explicou como funcionam as baterias de íon de lítio (acontece que elas não funcionam a gasolina). Afirmar que as baterias de íon de lítio são potencialmente perigosas não é algo novo. Então, por que as empresas de produtos eletrônicos as utilizam?
A resposta é que as baterias são muito vantajosas. Elas têm a capacidade de armazenar até seis vezes a carga de uma bateria de chumbo (como o tipo usado em um carro) para a mesma quantidade de peso da bateria, o que faz que elas sejam muito valiosas para a fabricação de dispositivos móveis, como celulares e laptops mais leves. Elas também são recarregáveis. O problema com as baterias de íon de lítio é que elas degradam em alguns anos. À medida que as baterias degradam, o mesmo acontece com o lítio (em inglês) e o carbono que geram a carga, e ocorre a formação de impurezas.
A Sony afirma que os incêndios nas baterias são provocados por partículas de metal microscópicas que entram em contato com outras partes do elemento da bateria, causando um curto-circuito. A empresa afirma que, na maioria dos casos, a bateria irá desligar quando ocorrer um curto-circuito. Em algumas circunstâncias, contudo, o curto-circuito provocará um superaquecimento no elemento da bateria, que então poderia irromper em chamas [fonte: Sony].
Os produtos eletrônicos que pegam fogo representam, além de uma ameaça à vida, processos judiciais, recalls e perda de receita. Eles também destacam um aspecto doloroso que é bastante conhecido pelo setor de tecnologia: a tecnologia das baterias não foi capaz de acompanhar o avanço rápido dos produtos eletrônicos. Conforme os iPods ficam menores, os laptops mais leves e os celulares mais finos, os designs desses produtos ainda são delimitados pelo tamanho e, às vezes, pelas baterias perigosas que utilizam. Isso coloca o setor de tecnologia em um impasse; vivemos em um mundo em que a conexão sem fio é cada vez maior. As empresas que fabricam dispositivos sem fio são obrigadas a usar baterias e, no momento, as melhores baterias para dispositivos móveis são as de íon de lítio.
Esse impasse impulsionou uma pesquisa vigorosa para descobrir uma tecnologia de bateria otimizada. Nos últimos anos, ela se tornou o Santo Graal da pesquisa de fonte de alimentação. A empresa que for capaz de fabricar uma bateria mais leve, mais segura e com maior duração poderá assumir o controle da maior parte do mercado. Isso não é segredo, e muitos grupos estão concorrendo para encontrar uma forma de romper a barreira da bateria.
Leia a seção a seguir para saber sobre alguns dos projetos que estão sendo realizados para descobrir a próxima geração de baterias.