3014: Aranhas e formigas inspiram metal que não se afunda

CIÊNCIA

Cientistas criaram um metal altamente hidrofóbico que não se consegue afundar. As possíveis aplicações deste material estão a entusiasmar a comunidade científica.

A tradição de os humanos se inspirarem nos animais e na natureza para algumas das criações não é nova e voltou a acontecer. Desta feita, uma equipa de cientistas da Universidade de Rochester, no Reino Unido, inspirou-se em aranhas e formigas para criar um metal altamente repelente à água.

Não importa o quanto o material é danificado ou furado, que não há maneira de ele se afundar. Esta inovação abre portas a uma infinidade de novas tecnologias que podem ser bastante úteis, como por exemplo, navios que não se afundam ou aparelhos de monitorização subaquáticos que duram para sempre.

Para conseguir este efeito no metal, os cientistas usaram rajadas de lasers de femtossegundos para que a superfície capturasse todo o ar e se torna-se altamente repelente à água.

Contudo, segundo o Phys, a equipa de cientistas britânicos notou que, após um longo período de tempo submerso debaixo de água, o material ia perdendo ligeiramente as suas propriedades hidrofóbicas.

E onde entra a natureza nisto tudo? A Argyroneta aquatica é uma espécie de aranha que consegue sobreviver longos períodos de tempo debaixo de água ao armazenar o ar numa teia fechada. Também as formigas-de-fogo conseguem formar uma espécie de balsa que prende o ar entre os corpos repelentes à água.

“Esta foi uma inspiração muito interessante”, disse Chunlei Guo, autor do estudo publicado esta semana na revista ACS Applied Materials & Interfaces. “A principal descoberta é que superfícies super-hidrofóbicas (SH) multifacetadas podem capturar um grande volume de ar, o que aponta para a possibilidade de usar superfícies SH para criar dispositivos flutuantes”.

Mesmo depois de estar submerso durante dois meses e ser perfurado várias vezes, o metal sobe na mesma à superfície.

ZAP //

Por ZAP
12 Novembro, 2019

 

1276: Metais bizarros podem desvendar mistérios da formação do campo magnético da Terra

CIÊNCIA

NASA Goddard / Flickr
Conceito de artista do Campo Magnético da Terra

Um tipo de metais bizarros – conhecidos como semi-metais de Weyl – podem ser a chave para desvendar o misterioso campo magnético da Terra. 

De acordo com um novo estudo, publicado no passado 25 de Outubro na revista científica Physical Review Letters, uma equipa de cientista assegura que estes metais podem ajudar a compreender a origem e o funcionamento do campo magnético do nosso planeta.

Os electrões destes materiais, descobertos em 2015 e cujo comportamento é pautado pelas leis da Topologia – ramo da Matemática – estão sujeitos ao mesmo conjunto de equações que descrevem o comportamento de líquidos conhecidos por formarem dínamos, como o ferro fundido do núcleo externo do nosso planeta.

Tendo isto em mente, os especialistas calcularam que, sob determinadas condições, um dínamo poderia ser criado a partir dos semi-metais de Weyl. Actualmente, são necessárias grandes quantidades de metais líquidos para dar origem a um dínamo.

De acordo com os especialistas, e com este efeito do dínamo, uma espiral de um condutor eléctrico metálico geraria um campo magnético. Os dínamos são comuns em todo o Universo, criando vários campos magnéticos desde de os da Terra e do Sol até aos de outras estrelas e galáxias.

Para já, os resultados são teóricos mas, a comprovar-se esta teoria, os cientistas poderão utilizar os semi-metais de Weyl para reproduzir as condições que existem no interior da Terra, bem como para entender melhor a origem e a formação do seu campo magnético.

ZAP // RT / ScienceNews

Por ZAP
12 Novembro, 2018

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989: Cientistas americanos desenvolvem o metal mais resistente do mundo

CIÊNCIA

(PPD/P0) JarkkoManty / Pixabay

Uma equipa de investigadores dos Laboratórios Nacionais Sandia, nos Estados Unidos, diz ter desenvolvido o “metal mais resistente ao desgaste no mundo” – uma liga de platina e ouro baseada na junção de micro estruturas.

Cem vezes mais durável do que o aço, o novo composto, ainda sem nome, foi feito com 90% de platina e 10% de ouro. A inovação está nas proporções, no cálculo dos átomos e no processo de fabricação que os cientistas utilizaram para conseguir a alta resistência.

O investigador principal, o uruguaio Nicolás Argibay, disse em declarações à agência Efe que a equipa se dedicou durante uma década para desenvolver modelos sofisticados para prever os efeitos do atrito nos metais.

Para exemplificar a durabilidade do material, Argibay disse que a liga de metais é tão dura que, se fossem fabricados pneus para automóveis com a partir da liga, este sofreriam um desgaste de uma pequena camada de átomos por cada quilómetro realizado.

“O nosso trabalho mostra que há formas de adaptar as micro estruturas dos metais para dividir uma notável resistência mecânica e ao desgaste. Especificamente, chamamos este processo de ‘engenharia de limite de grão”, afirmou.

Argibay explicou que esta descoberta pode poupar à indústria mais de 100 milhões dólares por ano só em materiais, fazendo também com que os produtos electrónicos de todos os tamanhos e de várias indústrias se tornem mais rentáveis, duráveis e confiáveis.

“Pelo menos, esperamos que estas ligas de metais proporcionem uma melhoria substancial nos revestimentos que já são usados amplamente na electrónica, que essencialmente consistem em ouro quase puro. A nossa liga de metais proporciona uma vida útil muito mais longa”, acrescentou o investigador.

O cientista também explicou que a inovação pode ter usos muito amplos: visa transferir a liga de metais de platina e ouro a uma variedade de produtos comerciais a curto prazo. “Esperamos que este trabalho possa dar origem a outras ligas de metais com propriedades semelhantes para o uso em aplicações não eléctricas. Por exemplo, engrenagens, motores de automóveis”, sustentou.

De acordo com o Argibay, desde sistemas aeroespaciais e turbinas eólicas até à micro electrónica para telefones telemóveis e sistemas de radar podem beneficiar com o novo material criado, já que foram tidas em conta as limitações actuais de confiabilidade dos componentes micro electrónicos metálicos.

“Este trabalho tem um potencial significativo para o impacto económico e para a engenharia. Esperamos que possa levar a melhorias radicais na confiabilidade e no rendimento para uma ampla gama de dispositivos comerciais”.

A liga de metais conta com uma excelente estabilidade mecânica e térmica, e quase não apresenta mudanças na sua micro estrutura face a períodos muito longos de atrito e, por isso, foi catalogada como uma “grande descoberta”.

ZAP // Efe

Por EFE
9 Setembro, 2018

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MÚLTIPLOS METAIS – E POSSÍVEIS SINAIS DE ÁGUA – ENCONTRADOS EM EXOPLANETA ÚNICO

Impressão de artista do exoplaneta WASP-127b e da sua estrela hospedeira.
Crédito: Instituto de Astrofísica das Canárias

Uma equipa internacional de investigadores identificou “impressões digitais” de múltiplos metais num dos exoplanetas menos densos já encontrados. “A detecção de traços de lítio numa atmosfera planetária é um grande avanço,” comenta o co-autor Nikku Madhusudhan.

A equipa, da Universidade de Cambridge e do IAC (Instituto de Astrofísica das Canárias), usou o GTC (Gran Telescopio Canarias) para observar WASP-127b, um gigante gasoso com céus parcialmente limpos e assinaturas fortes de metais na sua atmosfera. Os resultados foram aceites para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.

WASP-127b tem um raio 1,4 vezes maior do que o de Júpiter, mas apenas 20% da sua massa. Um tal planeta não tem análogo no nosso Sistema Solar e é raro até nos milhares de exoplanetas descobertos até agora. Demora pouco mais de quatro dias a orbitar a sua estrela-mãe e a sua temperatura ronda os 1400 K (1127º C).

As observações de WASP-127b revelam a presença de uma grande concentração de metais alcalinos na sua atmosfera, permitindo a detecção simultânea de sódio, potássio e lítio pela primeira vez num exoplaneta. As absorções de sódio e potássio são muito amplas, o que é característico para atmosferas relativamente limpas. De acordo com o trabalho de modelagem feito pelos cientistas, os céus de WASP-127b são aproximadamente 50% limpos.

“As características particulares destes planetas permitiram-nos realizar um estudo detalhado da sua rica composição atmosférica,” comenta o Dr. Guo Chen, investigador pós-doutoral do IAC e autor principal do estudo. “A presença de lítio é importante para entender a história evolutiva do sistema planetário e pode lançar luz sobre os mecanismos de formação planetária.”

A estrela-mãe do planeta, WASP-127, é também rica em lítio, o que poderá apontar para que uma estrela AGB – uma gigante vermelha e brilhante milhares de vezes mais luminosa do que o Sol – ou uma super-nova tenha enriquecido a nuvem de material da qual este sistema se formou.

Os investigadores também encontraram possíveis sinais de água. “Embora esta detecção não seja estatisticamente significativa, já que as características da água são fracas na faixa visível, os nossos dados indicam que observações adicionais no infravermelho próximo devem ser capazes de a detectar,” comenta o co-autor Enric Pallé, também do IAC.

Os resultados demonstram o potencial dos telescópios terrestres para o estudo das atmosferas planetárias. “A detecção de traços de lítio numa atmosfera planetária é um grande avanço e motiva novas observações de acompanhamento e modelagem teórica detalhada para corroborar as descobertas,” comenta o co-autor Nikku Madhusudhan, do Instituto de Astronomia de Cambridge.

Estamos apenas a começar a estudar as atmosferas de exoplanetas com telescópios terrestres, mas os autores pensam que este também será um exoplaneta de referência para futuros estudos com telescópios espaciais, como o Telescópio Espacial James Webb, o sucessor do Telescópio Hubble. Estes estudos futuros vão revelar a natureza detalhada de WASP-127b como referência para esta nova classe de exoplanetas de densidade muito baixa.

Astronomia On-line
5 de Junho de 2018

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