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Fazendas flutuantes, senhas de ondas cerebrais e carros movidos a café são apenas algumas das incríveis invenções e inovações que moldarão nosso futuro.

Tijolos de armazenamento de energia

Os pesquisadores desenvolveram um método para converter tijolos vermelhos em um tipo de dispositivo de armazenamento de energia chamado supercapacitor.

Isso envolveu a aplicação de um revestimento condutor, conhecido como Pedot, em amostras de tijolos, que então se infiltraram na estrutura porosa dos tijolos queimados, convertendo-os em “eletrodos armazenadores de energia”.

O óxido de ferro, que é o pigmento vermelho dos tijolos, ajudou no processo, disseram os pesquisadores.

Cães-guia robóticos

Um estudante da Loughborough University projetou um “cão-guia robótico” que ajudará a apoiar pessoas com deficiência visual que não conseguem abrigar um animal real.

O produto, desenhado por Anthony Camu, replica as funções de um cão-guia, bem como a programação de rotas rápidas e seguras para destinos usando dados em tempo real.

Theia, que recebeu o nome da deusa titã da visão, é um dispositivo portátil que pode ser ocultado e que orienta os usuários por ambientes externos e grandes espaços internos com muito pouca entrada.

Usando um giroscópio de momento de controle especial (CMG), Theia move as mãos dos usuários e os “conduz” fisicamente – da mesma forma que segurar a cinta de um cão-guia.

O dispositivo foi projetado para processar dados online em tempo real, como densidade de tráfego (pedestres e carros) e clima, para orientar os usuários com precisão e segurança até seus destinos.

Terá um procedimento à prova de falhas para cenários de alto risco, como cruzar estradas movimentadas – empurrando o usuário de volta para um “modo manual”, semelhante ao uso de uma bengala.

Smartwatches movidos a suor

Engenheiros da Universidade de Glasgow desenvolveram um novo tipo de supercapacitor flexível , que armazena energia, substituindo os eletrólitos encontrados em baterias convencionais com suor.

Ele pode ser totalmente carregado com apenas 20 microlitros de fluido e é robusto o suficiente para sobreviver a 4.000 ciclos dos tipos de flexões e dobras que pode encontrar em uso.

O dispositivo funciona revestindo um tecido de celulose de poliéster em uma fina camada de um polímero, que atua como eletrodo do supercapacitor.

À medida que o pano absorve o suor de quem o veste, os íons positivos e negativos do suor interagem com a superfície do polímero, criando uma reação eletroquímica que gera energia.

“As baterias convencionais estão mais baratas e mais abundantes do que nunca, mas muitas vezes são construídas com materiais insustentáveis ​​que são prejudiciais ao meio ambiente”, disse o professor Ravinder Dahiya , chefe do grupo Bendable Electronics and Sensing Technologies (Best), baseado na Universidade de Escola de Engenharia James Watt de Glasgow.

“Isso os torna um desafio para descartar com segurança e potencialmente prejudiciais em dispositivos vestíveis, onde uma bateria quebrada pode derramar fluidos tóxicos na pele.

“O que pudemos fazer pela primeira vez é mostrar que o suor humano oferece uma oportunidade real de eliminar totalmente esses materiais tóxicos, com excelente desempenho de carga e descarga.

Auto-cura ‘concreto vivo’

Os cientistas desenvolveram o que chamam de concreto vivo usando areia, gel e bactérias.

Os pesquisadores disseram que esse material de construção tem função de suporte de carga estrutural,  é capaz de autocura  e é mais ecologicamente correto que o concreto – que é o segundo material mais consumido na Terra depois da água.

A equipe da University of Colorado Boulder acredita que seu trabalho abre caminho para futuras estruturas de construção que poderiam “curar suas próprias rachaduras, sugar toxinas perigosas do ar ou mesmo brilhar sob comando”.

Robôs vivos

Minúsculos robôs híbridos feitos com células-tronco de embriões de rã poderiam um dia ser usados ​​para nadar em torno de corpos humanos até áreas específicas que requerem medicamentos, ou para coletar microplásticos nos oceanos.

“Estas são novas máquinas vivas”, disse Joshua Bongard, um cientista da computação e especialista em robótica da Universidade de Vermont, que co-desenvolveu os bots de um milímetro, conhecidos como xenobots.

“Eles não são um robô tradicional nem uma espécie conhecida de animal. É uma nova classe de artefato: um organismo vivo e programável.

Realidade virtual tátil

Pesquisadores da Northwestern University desenvolveram um protótipo de dispositivo que visa colocar o toque ao alcance da RV, usando um material flexível equipado com minúsculos componentes vibratórios que podem ser fixados na pele.

O sistema, conhecido como RV epidérmico, pode ser útil também em outros casos, desde uma criança tocando uma tela que retransmite o gesto para um membro da família localizado em outro lugar, até ajudar pessoas com amputações a renovar seu sentido do tato.

Nos jogos, pode alertar os jogadores quando ocorre um ataque na parte do corpo correspondente do personagem do jogo.

O design da equipe apresenta 32 atuadores vibratórios em um polímero de silicone fino de 15 cm por 15 cm que adere à pele sem fita ou tiras e não contém baterias e fios grandes.

Ele usa tecnologia de comunicação de campo próximo (NFC) – que é usada em muitos smartphones para pagamento móvel hoje – para transferir os dados.

“O resultado é um sistema fino e leve que pode ser usado sem restrições indefinidamente”, diz o professor John A. Rogers, que trabalhou no projeto.

Os cientistas esperam que a tecnologia possa eventualmente encontrar seu caminho para as roupas, permitindo que as pessoas com próteses usem camisetas de RV que comunicam o toque através das pontas dos dedos.

Internet para todos

Parece que não conseguimos viver sem a internet (de que outra forma você leria sciencefocus.com ?), Mas ainda assim apenas cerca de metade da população mundial está conectada. Existem muitas razões para isso, incluindo razões econômicas e sociais, mas para alguns a internet simplesmente não é acessível porque eles não têm conexão.

O Google está lentamente tentando resolver o problema usando balões de hélio para enviar a internet para áreas inacessíveis, enquanto o Facebook abandonou os planos de fazer o mesmo usando drones, o que significa que empresas como a Hiber estão roubando uma marcha. Eles adotaram uma abordagem diferente ao lançar sua própria rede de microssatélites do tamanho de uma caixa de sapatos em órbita baixa da Terra, que ativam um modem conectado ao seu computador ou dispositivo quando ele voa e fornece seus dados.

Seus satélites orbitam a Terra 16 vezes por dia e já estão sendo usados ​​por organizações como a The British Antarctic Survey para fornecer acesso à Internet em todos os extremos do nosso planeta.

Camiseta de monitoramento cardíaco

Bandas esportivas vestíveis que medem sua frequência cardíaca não são novidade, mas como vários estudos mostraram, a precisão pode variar muito (especialmente se você contar com elas para contar calorias ). Em geral, tudo bem se você quiser apenas ter uma ideia de como está se exercitando, mas para os profissionais, precisão é tudo.

Usando um ECG de derivação simples impresso no tecido, esta nova camiseta da empresa de materiais inteligentes KYMIRA medirá com precisão os batimentos cardíacos e os enviará para a nuvem via Bluetooth. Uma vez lá, os algoritmos processam os dados para detectar com precisão batimentos cardíacos irregulares, como batimentos cardíacos de arritmia, o que pode salvar vidas.

E não são apenas os atletas que podem se beneficiar. “As possibilidades que este produto oferece aos desportistas e ao público em geral são surpreendentes”, afirma Tim Brownstone, CEO e fundador da KYMIRA. “Pretendemos desenvolver este produto para ser usado em aplicações clínicas para permitir que aqueles que já podem sofrer com problemas cardíacos alertem sobre um ataque cardíaco.”

Poder do café

A indústria de café de Londres cria mais de 200.000 toneladas de resíduos todos os anos, então o que fazemos com isso? A grande ideia do empresário Arthur Kay é usar sua empresa, a  bio-bean , para transformar 85% dos resíduos do café em biocombustíveis para aquecimento de edifícios e transporte de energia.

Afogar incêndios florestais em som

Os incêndios florestais poderiam um dia ser combatidos por drones que direcionariam ruídos altos para as árvores abaixo. Como o som é feito de ondas de pressão, ele pode ser usado para interromper o ar ao redor de um incêndio, essencialmente cortando o suprimento de oxigênio para o combustível. Na frequência certa, o fogo simplesmente se extingue, como os pesquisadores da George Mason University, na Virgínia, demonstraram recentemente com seu extintor sônico. Aparentemente, as frequências graves funcionam melhor.

O cientista de IA

Corte a cabeça de uma flatworm, e ela vai crescer uma nova. Corte ao meio e você terá dois novos vermes. Dispare alguma radiação nele, e ele se consertará. Os cientistas queriam descobrir os mecanismos envolvidos há algum tempo, mas o segredo os escapou. Digite um AI codificado na Tufts University, Massachusetts . Ao analisar e simular inúmeros cenários, o computador foi capaz de resolver o mistério da regeneração do flatworm em apenas 42 horas. No final, produziu um modelo abrangente de como os genes do flatworm permitem que ele se regenere.

Embora os humanos ainda precisem alimentar a IA com informações, a máquina neste experimento foi capaz de criar uma teoria nova e abstrata de forma independente – um grande passo em direção ao desenvolvimento de um computador consciente e, potencialmente, um passo marcante na forma como realizamos pesquisas .

Balão espacial

Se você quiser fazer uma viagem ao espaço, sua aposta mais rápida pode ser pegar um balão. A empresa World View Enterprises quer enviar turistas para a estratosfera, 32 km acima da Terra, em balões de ar quente.

Tecnicamente, ‘espaço’ é definido como 100 km acima do nível do mar, mas 32 km é alto o suficiente para testemunhar a curvatura da Terra, assim como Felix Baumgartner fez em seu salto espacial. O balão fez seu primeiro voo de teste com sucesso em junho, e a empresa começará a vender passagens em 2016 – pelo preço de banana de apenas £ 75.000 por pessoa!

‘Agulhas inteligentes’ para detecção de câncer

Uma “agulha inteligente” foi desenvolvida por cientistas no Reino Unido que pode acelerar a detecção do câncer e os tempos de diagnóstico.

Os pesquisadores acreditam que a tecnologia pode ser particularmente útil no diagnóstico de linfoma, reduzindo a ansiedade do paciente enquanto eles aguardam seus resultados. Atualmente, as pessoas com suspeita de linfoma geralmente precisam fornecer uma amostra de células, seguida por uma biópsia do nódulo para ser realizada para um diagnóstico completo, um processo que pode ser demorado.

O novo dispositivo usa uma técnica conhecida como espectroscopia Raman para projetar um laser de baixa potência na parte do corpo que está sendo inspecionada, com potencial para detectar preocupações em segundos, dizem cientistas da Universidade de Exeter.

“A agulha inteligente Raman pode medir as mudanças moleculares associadas a doenças em tecidos e células na ponta da agulha”, disse o professor Nick Stone, líder do projeto, da Universidade de Exeter. “Desde que possamos alcançar um caroço ou saliência de interesse com a ponta da agulha, devemos ser capazes de avaliar se ela é saudável ou não.”

Antibióticos coletados

Engolir a água do mar faz parte do surf. Mas agora os cientistas por trás de uma nova iniciativa chamada Beach Bums querem limpar o reto dos surfistas, para ver se essa água contém a chave para o desenvolvimento de novos antibióticos. Eles estão procurando bactérias resistentes a antibióticos conhecidas como superbactérias: ao estudar as amostras dos surfistas, eles esperam aprender mais sobre esses organismos potencialmente perigosos na esperança de produzir novos medicamentos para combatê-los.

Baterias de carro que carregam em 10 minutos

O carregamento rápido de veículos elétricos é visto como a chave para sua aceitação, então os motoristas podem parar em um posto de gasolina e carregar totalmente o carro no tempo que leva para tomar um café e usar o banheiro – não demorando mais do que uma pausa convencional . Mas o carregamento rápido das baterias de íon-lítio pode degradar as baterias, dizem pesquisadores da Penn State University, nos Estados Unidos. Isso ocorre porque o fluxo de partículas de lítio conhecidas como íons de um eletrodo para outro para carregar a unidade e manter a energia pronta para uso não ocorre suavemente com o carregamento rápido em temperaturas mais baixas.

No entanto, eles descobriram que se as baterias pudessem aquecer a 60 ° C por apenas 10 minutos e depois resfriar rapidamente de novo à temperatura ambiente, os picos de lítio não se formariam e os danos causados ​​pelo calor seriam evitados. O projeto de bateria que eles criaram é autoaquecido, usando uma fina folha de níquel que cria um circuito elétrico que aquece em menos de 30 segundos para aquecer o interior da bateria. O resfriamento rápido que seria necessário depois que a bateria fosse carregada seria feito usando o sistema de resfriamento projetado para o carro.

Seu estudo, publicado na revista Joule , mostrou que eles podiam carregar totalmente um veículo elétrico em 10 minutos.

Rótulos de alimentos inteligentes

Os lares no Reino Unido jogam fora de 30 a 50 por cento do que compramos em supermercados, diz um relatório de 2013 do Institution of Mechanical Engineers. O relatório afirma que somos guiados pelas datas de ‘uso até’ e ‘validade antes de’ nas embalagens de alimentos, que são mantidas conservadoras porque são motivadas pelo desejo das lojas de evitar ações judiciais. Uma invenção chamada ‘Bump Mark’ pode mudar tudo isso.

Desenvolvido originalmente para pessoas cegas, é um rótulo que começa macio ao toque, mas fica mais irregular à medida que os alimentos se deterioram. E como se decompõe na mesma taxa que qualquer alimento à base de proteína, é muito mais preciso do que as datas impressas.

Caminhões autônomos

Quase nos acostumamos com a ideia de carros sem motorista antes mesmo de vermos um nas estradas. A verdade é que talvez você veja muito mais caminhões sem motorista – afinal, a logística faz o mundo girar. Eles serão mais baratos de operar do que plataformas regulares, dirigindo de forma mais suave e usando menos combustível. Os computadores nunca se cansam nem precisam de pausas confortáveis, portanto, percorrerão percursos mais longos. E eles podiam dirigir em comboios, nariz com cauda, ​​para minimizar a resistência do vento.

Empresas como Mercedes e Peloton já estão explorando essas possibilidades e, se os ganhos prometidos se concretizarem, as empresas de frete podem atualizar frotas inteiras da noite para o dia. Por outro lado, isso pode colocar os motoristas instantaneamente fora do trabalho e até mesmo os funcionários das paradas de caminhões configurados para atendê-los, mas muitas empresas disseram que os caminhões ainda precisarão de um passageiro humano para garantir a segurança de sua carga.

£ 3 remoção de tatuagem sem dor

Tem uma tatuagem da qual agora se arrepende? Em breve, poderá haver uma alternativa mais suave e mais barata à remoção a laser.

O estudante de doutorado Alec Falkenham, nos Estados Unidos, descobriu como aproveitar uma propriedade do sistema imunológico do próprio corpo. Ele desenvolveu um creme que entrega medicamentos aos glóbulos brancos chamados ‘macrófagos’ (palavra grega para ‘grandes comedores’), fazendo com que eles liberem a tinta que absorveram para proteger sua pele durante o processo de tatuagem.

Neurônios artificiais em chips de silício

Os cientistas descobriram uma maneira de anexar neurônios artificiais a chips de silício, imitando os neurônios em nosso sistema nervoso e copiando suas propriedades elétricas.

“Até agora, os neurônios eram como caixas-pretas, mas conseguimos abrir a caixa preta e espiar dentro”, disse o professor Alain Nogaret, da Universidade de Bath, que liderou o projeto.

“Nosso trabalho é uma mudança de paradigma porque fornece um método robusto para reproduzir as propriedades elétricas de neurônios reais nos mínimos detalhes.

“Mas é mais amplo do que isso, porque nossos neurônios precisam de apenas 140 nanowatts de energia. Isso é um bilionésimo da necessidade de energia de um microprocessador, que outras tentativas de fazer neurônios sintéticos usaram.

Os pesquisadores esperam que seu trabalho possa ser usado em implantes médicos para tratar doenças como insuficiência cardíaca e Alzheimer, uma vez que requer tão pouca energia.

Fazendas flutuantes

A ONU prevê que haverá mais dois bilhões de pessoas no mundo em 2050, criando uma demanda por 70% mais alimentos. Nessa época, 80% de nós estaremos morando em cidades, e a maior parte dos alimentos que comemos nas áreas urbanas é trazida. Portanto, fazendas atracadas no mar ou lagos interiores próximos às cidades certamente reduziriam as milhas de comida. Mas como eles funcionariam? Um novo projeto do arquiteto Javier Ponce da Forward Thinking Architecture mostra uma estrutura de três camadas de 24 m de altura com painéis solares no topo para fornecer energia. A camada intermediária cultiva uma variedade de vegetais em uma área de 51.000 m 2 , usando não solo, mas nutrientes em líquido. Esses nutrientes e matéria vegetal cairiam na camada inferior para alimentar os peixes, que são criados em um espaço fechado.

Uma única Fazenda Flutuante Inteligente medindo 350 x 200m produziria cerca de 8,1 toneladas de vegetais e 1,7 toneladas de peixes por ano. As unidades são projetadas para serem parafusadas, o que é prático porque precisaremos de muitas delas: Dubai, por exemplo, importa 11 mil toneladas de frutas e vegetais todos os dias.

Parque Pleistoceno

O cientista russo Sergey Zimov espera recriar um ambiente de 12.000 anos em um parque de vida selvagem para herbívoros como cavalos selvagens e bisões, com megafauna extinta como mamutes substituídos por híbridos modernos. Zimov estudará o impacto dos animais no meio ambiente e no clima.

Isolamento quase perfeito

Existem duas coisas que a maioria das pessoas no mundo ocidental possui: uma geladeira e um telefone celular. E os aerogéis podem revolucionar a fabricação de ambos.

Um aerogel é um material cheio de pequenos orifícios. Feito pela extração de todo o líquido de um gel, pode ter até 95% de poros. Esses poros são tão pequenos – entre 20 e 50 nanômetros – que as moléculas de gás não conseguem passar por eles. Como resultado, os aerogéis não conseguem transportar calor, criando um material com incríveis propriedades de isolamento.

As propriedades elétricas incomuns dos aerogéis também os tornam adequados como antenas leves para telefones celulares, satélites e aeronaves.

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