Nova fonte de luz: um nanotubo com defeito

Nanolâmpada

Com todo o potencial que já demonstraram, o maior empecilho para o uso em larga escala dos nanotubos é que é muito difícil fabricá-los sem defeitos.

Porém, Claudio Attaccalite e seus colegas da Universidade do País Basco, na Espanha, foram encontrar uma nova aplicação para o nanomaterial justamente em seus defeitos.

Attaccalite estava trabalhando não com os mais comuns nanotubos de carbono, mas com nanotubos de nitreto de boro.

A estudar seus defeitos, ele descobriu nada menos do que uma nova fonte emissora de luz que poderá ser facilmente incorporada em circuitos eletrônicos.

Ao aplicar uma corrente elétrica perpendicularmente ao nanotubo, os pesquisadores verificaram que ele emite luz onde há um defeito - nos pontos onde falta um átomo de boro.

Ou seja, um simples nanotubo com um defeito transformou-se em uma nanolâmpada - na verdade, quanto mais defeitos, mais eficiente ela é, emitindo mais luz.

Fóton individual é detectado sem ser destruído

É possível detectar algo tão frágil como um único fóton, sem destruí-lo.

Durante décadas os físicos acharam que isso era impossível.

Ao menos até o advento da chamadamedição fraca, que também levantouincertezas sobre Heisenberg e a influência do observador sobre as medições quânticas.

Fontes de fótons individuais - uma espécie de conta-gotas de luz - têm importantes aplicações em todas as tecnologias que levam a palavra "quântica" no nome, incluindo computação, criptografia e transmissão de dados.

Átomos cooperam à distância compartilhando luz

Interação mediada por fótons

Dois átomos à distância podem se identificar e passar a se comportar de forma coletiva e coordenada, trocando informações por meio de luz.

Essa possibilidade quase mágica era teorizada há décadas pelos físicos que trabalham com as equações da mecânica quântica, mas ninguém havia documentado o fenômeno diretamente.

Trabalhando com átomos artificiais, a equipe do Instituto Federal de Tecnologia da Suíça (ETH) e das universidades canadenses de Sherbrooke e Calgary conseguiram o intento.

O fenômeno, chamado "interação mediada por fótons", foi observado em um chip que aprisiona dois átomos artificiais em uma estrutura óptica unidimensional.

Os átomos se "cumprimentaram" e passaram a funcionar em conjunto, formando uma espécie de molécula, mesmo estando a mais de 2 centímetros um do outro - uma distância astronômica para as dimensões envolvidas nos sistemas quânticos.

Memcomputação: física caótica abre caminho para computação cerebral

Ferroeletricidade

Muitas descobertas prometem melhorar as memórias e mesmo os mecanismos de processamento dos computadores.

Contudo, um comportamento inesperado nos materiais ferroelétricos aponta para uma abordagem radicalmente diferente para o armazenamento e o processamento de dados, uma abordagem que está mais para o cérebro humano do que para os processadores eletrônicos.

Anton Ievlev, juntamente com uma equipe da Ucrânia, Rússia e EUA, descobriu o fenômeno ao estudar justamente os materiais ferroelétricos, cuja maior promessa são memórias de computador que não perdem dados na falta de energia.

A principal característica dos materiais ferroelétricos é a mudança de polarização magnética quando são submetidos a um campo elétrico.

Para construir uma memória dessas, os pesquisadores constroem os chamados "domínios magnéticos", zonas de polarização controlada que passam a funcionar como bits.

Bits com vontade própria

A surpresa veio quando eles começaram a adensar esses bits, construindo malhas mais fechadas de domínios magnéticos.

Em vez de ficar cada um na sua, os bits começaram a formar padrões complexos e imprevisíveis - ou quase imprevisíveis.

"Quando reduzimos a distância entre os domínios, começamos a ver coisas que deveriam ser completamente impossíveis," disse Ievlev.

Em vez de obedecer à técnica de construção, os domínios simplesmente se recusavam a ser criados no padrão desejado, ou assumiam padrões alternativos aparentemente aleatórios.

"À primeira vista, não fazia qualquer sentido. Nós pensávamos que, quando um domínio se forma, ele simplesmente se forma. Ele não deveria depender dos domínios vizinhos," explicou o pesquisador.

Mas os domínios magnéticos se mostraram donos de uma vontade intransigente, que não se dobrou ao desejo dos pesquisadores em construir malhas bem definidas de bits - em vez disso, surgiram padrões dos mais variados tipos.

Liga de magnésio biodegradável revoluciona implantes médicos

Trocar os próprios ossos por ossos de liga leve - seja para ficar mais forte ou para perder peso - ainda não é uma opção, mas é uma proposta que certamente encontraria adeptos.

Na prática, contudo, as pessoas que recebem implantes e pinos sabem bem dos inconvenientes desses "invasores metálicos" - inconvenientes que vão das dores nas mudanças de estação até ficar travado na porta dos bancos.

Felizmente a solução - para os implantes médicos, mas não para os candidatos a biônicos - está a caminho, graças ao trabalho de Pil-Ryung Cha e seus colegas do Instituto de Ciência e Tecnologia da Coreia (KIST).

Rochas ornamentais brasileiras emitem radônio?

A indústria de rochas ornamentais brasileiras já exporta mais de R$1 bilhão por ano.

São mármores e granitos usados em bancadas, pias de cozinha, revestimentos de edifícios e pisos.

É fácil de imaginar, então, a preocupação que tomou conta tanto dos produtores, quanto do governo, quando as rochas ornamentais brasileiras apareceram nas páginas do jornal norte-americano New York Times retratadas como potenciais fontes de contaminação radioativa e possíveis causadoras de câncer.

Radônio

O texto afirmava que medições feitas nos EUA registraram emissões de radônio vindas de rochas ornamentais brasileiras, sobretudo granitos.

O radônio é um gás nobre, produzido pelo decaimento radioativo do urânio e que, ao se transformar em outros elementos químicos, aumenta o risco de câncer de pulmão nas pessoas que o inalam.

Aferir essas medições e tirar a questão a limpo foi a proposta de uma equipe brasileira, coordenada por Daniel Marcos Bonotto e Antônio Carlos Artur, da UNESP de Rio Claro (SP).

Silício negro tem efeito bactericida

Bactericida mecânico

A descoberta do silício negro gerou um material cheio de promessas na área das células solares e da fotônica em geral.

Eis que o silício negro volta às manchetes, desta vez por um efeito que, se é benéfico por um lado, pode trazer muitas preocupações por muitos outros lados.

Elena Ivanova e seus colegas da Universidade de Tecnologia Swinburne, na Austrália, descobriram que o silício negro tem um fortíssimo efeito bactericida - um efeito puramente mecânico.

Isso ocorre porque o "negro" do material deve-se à presença de uma floresta de nanoagulhas em sua superfície - a luz se reflete continuamente entre os picos, indo e vindo entre cada um deles, de forma tão intrincada que praticamente não há nenhuma reflexão.

Ivanova vinha estudando a superfície das asas da cigarra Psaltoda claripennis e da libélula Diplacodes bipunctata, que apresentam um efeito bactericida mecânico, matando as células bacterianas simplesmente perfurando-as com nanoagulhas presentes naturalmente na superfície de suas asas.

Quando tentou reproduzir artificialmente essas nanoagulhas naturais, a pesquisadora deparou-se com o silício negro, com sua floresta de nanopicos artificiais.

O material funcionou maravilhosamente contra bactérias, matando-as a uma taxa de 450.000 células por centímetro quadrado e por minuto de exposição, simplesmente pela ação mecânica, sem a presença de nenhum agente químico.

Estaneno: primeiro supercondutor a temperatura ambiente?

Estaneno

Em tempos de materiais-maravilha à base de carbono, parecia que nada poderia superar os nanotubos - até surgir o grafeno.

Mas agora cientistas estão pedindo que o grafeno dê um passinho à frente, cedendo espaço para o recém-chegado "estaneno".

Estaneno é uma folha unidimensional - formada por apenas uma camada de átomos - do metal estanho, símbolo químico Sn.

O estaneno promete ser nada menos do que o primeiro supercondutor à temperatura ambiente, transportando eletricidade com 100% de eficiência.

É o que garantem Yong Xu e seus colegas das universidades Tsinghua (China) e Stanford (EUA).