Luz e calor

Calor transferido por luz é 100 vezes mais forte

Redação do Site Inovação Tecnológica -  08/04/2016

 Os pesquisadores criaram um aparelho do tipo MEMS para controlar com precisão a proximidade entre os pontos de origem e de destino do calor. [Imagem: Raphael St-Gelais et al. - 10.1038/nnano.2016.20]

Troca de calor por meio da luz

A transferência de calor pode ser feita com uma intensidade 100 maior do que se acreditava simplesmente colocando dois objetos muito próximos, em distâncias em nanoescala, sem que eles se toquem.

Essa efetiva "troca de calor através da luz", ou na forma de radiação, abre o caminho para que todos os aparatos de manipulação da luz já existentes possam ser utilizados para a transferência de calor - no interior dos chips, por exemplo, mas também em uma série inumerável de outras situações.

Todos os objetos no ambiente trocam calor com os seus arredores usando a luz. Isso inclui a luz que chega até nós do Sol, a cor vermelha brilhante da resistência de uma torradeira ou as câmeras de "visão noturna" que permitem a gravação de imagens termais mesmo na escuridão completa.

Mas essa troca de calor por radiação geralmente é muito fraca em comparação com o que pode ser obtido por condução (colocando dois objetos em contato um com o outro) ou por convecção (usando ar quente).

Mas não tão fraca quanto se imaginava.

Radiação térmica

Colocando dois objetos em diferentes temperaturas a distâncias que chegaram a apenas 42 nanômetros, observou-se que a transferência de calor é cerca de 100 vezes mais forte do que o previsto pelas leis da radiação térmica convencional, a chamada radiação de corpo negro. Esses resultados se mantiveram mesmo para diferenças de temperatura entre os dois objetos tão elevadas quanto 260° C.

"Uma implicação importante do nosso trabalho é que a radiação térmica pode agora ser usada como um mecanismo de transferência de calor dominante entre objetos em diferentes temperaturas.

"Isto significa que podemos controlar o fluxo de calor com várias das mesmas técnicas que usamos para manipular a luz. Isto é significativo, uma vez que há um monte de coisas interessantes que podemos fazer com a luz, como convertê-la em eletricidade usando células fotovoltaicas," disse Raphael St-Gelais, da Universidade de Colúmbia, nos EUA.

Colúmbia.

Bibliografia:

Near-field radiative heat transfer between parallel structures in the deep subwavelength regime
Raphael St-Gelais, Linxiao Zhu, Shanhui Fan, Michal Lipson
Nature Nanotechnology
DOI: 10.1038/nnano.2016.20

Avanços e encantamentos

Pele eletrônica agora tem tela flexível de OLED

Redação do Site Inovação Tecnológica -  19/04/2016

 Protótipo de um oxímetro construído com a pele eletrônica - sensores orgânicos fazem a leitura (esquerda) e PLEDs mostram a informação (direita). [Imagem: Someya Laboratory]

Pele eletrônica com mostrador

As peles eletrônicas têm ficado cada vez mais finas e flexíveis, mas ainda dependiam da conexão a componentes tradicionais, que não foram feitos para serem colados sobre a pele humana.

Esse inconveniente começou a ser resolvido agora por Tomoyuki Yokota, da Universidade de Tóquio, no Japão.

Yokota criou uma camada flexível, transparente e muito fina e utilizou-a como base para construir sensores e mostradores numéricos de OLEDs (LEDs orgânicos).

A pele eletrônica é formada por camadas alternadas de materiais inorgânicos (oxinitreto de silício) e orgânicos (poli-xilenos) que evitam a ação do oxigênio e do vapor d'água no ar ambiente, o que reduz a vida útil das peles eletrônicas desenvolvidas até agora para poucas horas.

Usando essa camada protetora e eletrodos de ITO - o mesmo material das telas sensíveis ao toque - a equipe criou diodos emissores de luz poliméricos (PLEDs) e fotodetectores orgânicos. Os PLEDs têm apenas três micrômetros de espessura e são flexíveis o suficiente para continuarem funcionando mesmo quando a pele se dobra pelo movimento natural.

Usos triviais e usos exóticos

Segundo a equipe, o protótipo já pode ser a base de mostradores práticos na área biomédica, como indicadores do nível de oxigênio no sangue (oxímetro) ou dos batimentos cardíacos.

As peles eletrônicas representam um conceito promissor porque permitem incorporar controles úteis para a área de saúde, mas também para aplicações mais exóticas, como tornar alguém invisível ao radar ou criar um sexto sentido magnético para os seres humanos.

Bibliografia:

Ultraflexible organic photonic skin
Tomoyuki Yokota, Peter Zalar, Martin Kaltenbrunner, Hiroaki Jinno, Naoji Matsuhisa, Hiroki Kitanosako, Yutaro Tachibana, Wakako Yukita, Mari Koizumi, Takao Someya
Science Advances
Vol.: 2:e1501856
DOI: 10.1126/sciadv.1501856

O tal futuro

Radar com visão de 360° pacifica operários e robôs

Redação do Site Inovação Tecnológica -  11/04/2016

 Com antenas e demais aparatos de controle, o novo radar 360º mede 20 centímetros de diâmetro e 70 centímetros de altura.[Imagem: Fraunhofer IAF]

Radar para fábricas

Radares não são utilizados apenas pelos militares.

Eles vêm se tornando cada vez mais importantes dentro das fábricas, devido à necessidade de desenvolver meios para que trabalhadores humanos e robôs convivam de forma pacífica - e sem acidentes.

Ocorre que a tecnologia de detecção mais utilizada até agora, baseada em escâneres a laser, tem várias limitações, por exemplo, quando superfícies plásticas, poeira ou fumaça obstruem o caminho dos feixes de laser - e basta uma leitura errada para que ocorra um acidente.

Agora, as vantagens do radar nesses ambientes ficaram ainda maiores.

Christian Zech e seus colegas do Instituto Fraunhofer, na Alemanha, criaram um radar capaz de monitorar seu ambiente em 360º, tornando-o ideal para aplicações de segurança onde pessoas e robôs devem trabalhar juntos.

Radar 360º

Enquanto um escâner a laser consegue medir a distância e posição de uma pessoa somente se ela estiver trabalhando na linha de visada do sensor, o radar consegue penetrar através de material opaco, o que significa que o operário pode ser detectado e rastreado mesmo se estiver estiver trafegando por trás de caixas, equipamentos ou outros obstáculos, ou se o ambiente de repente se encher de vapor ou fumaça.

"Nosso radar não fica focalizado em um único ponto. Em vez disso, ele envia ondas na faixa dos milímetros em formato claviforme. Ao contrário de um escâner laser, os sinais são refletidos mesmo quando a visibilidade é obstruída," resume Zech.

Já existem radares de milímetro, mas eles são geralmente baseados em guias de ondas, o que os torna grandes e caros. O módulo de alta frequência do novo equipamento - o coração do radar - é uma placa de 7,8 x 4,2 x 2,8 centímetros.

Com antenas e demais aparatos de controle, o novo radar 360º mede 20 centímetros de diâmetro e 70 centímetros de altura.

Avançamos

(Foto: reprodução)

Samsung desenvolve lentes de contato com câmera acoplada, indica patente

Renato Santino 05/04/2016 19h04 Câmeras patente Samsung 

O futuro da tecnologia pode ser um pouco assustador. A nova ideia da Samsung, conforme uma patente obtida pela empresa sul-coreana concedida pelo escritório de patentes da Coreia do Sul, são lentes de contato inteligentes, que seriam como um Google Glass muito mais discreto, projetando imagens diretamente no olho do usuário.

Mais do que ser apenas uma tela para exibir informações relevantes, a patente também revela que o projeto inclui uma câmera e sensores de movimento que permitiriam tirar fotos com apenas uma piscadinha.

Segundo o SamMobile, a proposta da lente é oferecer a tecnologia de realidade aumentada de uma forma mais socialmente aceitável do que a tecnologia vestível atual, como o já citado Google Glass. Hoje já há óculos inteligentes que são muito mais discretos do que o Glass, mas ainda assim eles estão longe do ideal. A lente projetando imagens diretamente no olho do usuário é uma forma praticamente invisível de tecnologia.

O documento também revela que a lente seria conectada a um dispositivo externo para processamento, como o smartphone, ou talvez um tablet.

Agora fica o questionamento sobre privacidade. Quando o Google colocou o Glass na mão de testadores, eles rapidamente ganharam uma fama horrível de mal-educados por dois motivos: os óculos deixavam as pessoas visualmente ridículas, e a câmera acoplada nos óculos, que poderia estar gravando vídeos e fazendo fotos sem que os outros soubessem. A lente da Samsung tem o potencial de ser ainda mais invasiva, já que pelo menos era possível identificar claramente usuário do Glass.

Vale observar, no entanto, que o fato de a Samsung ter uma patente para produzir esta lente não significa de modo algum que a empresa vai, de fato, produzi-la. A única garantia é de que a companhia teve uma ideia e gostaria de assegurar os direitos sobre ela. É possível que a Samsung aproveite o documento para tirar a ideia do papel, mas também pode apenas engavetá-la se perceber que não há viabilidade.

A patente da Samsung foi solicitada em 2014, mais ou menos na mesma época em que o Google revelou suas lentes de contato que medem os níveis de açúcar no sangue de pessoas diabéticas.

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