SUPERCONDUTIVIDADE: Um avanço na tecnologia das baixas temperaturas!

          Gostaria de compreender um pouco mais sobre o fenômeno da supercondutividade?

          Então assista ao vídeo abaixo, produzido para dar uma idéia inicial desse avanço na Ciência Física dos materiais. Temos aqui grandes exemplos da utilização deste fenômenos, tais como, o MAGLEV - trem de altíssima velocidade, o LHC - maior acelerador de partículas do mundo, entre outros.

          Perguntas, sugestões e comentários podem ser deixados na caixa (Comentários) logo abaixo.

Att,

Everton.

20 Anos do Hubble!!!

Fluxograma para qualquer PROBLEMA

          Você é uma daquelas pessoas que já passou por apuros quando se viu frente a um problema?

          Provavelmente já deve ter passado por essa situação não é. Então, faça uma forcinha e tente se lembrar do quanto teve que pensar para tentar sair desse problema. Muito? Ah... eu imagino o quanto!

          Bom, muito simples, outro dia eu recebi por e-mail um fluxograma criado por alguém com experiência nessa área, e sabe porque? Porque a coisa tem uma linha de lógica muito boa.

          Veja você mesmo:

          Então, da próxima vez que estiver encrencado, faça uma visita ao blog Quimiton e consulte esse fabuloso método de resolução de problemas.

obs.: o vocabulário utilizado nessa imagem é de autoria do seu tradutor (não identificado).

Um grande abraço a todos e até a próxima.

          Por se tratar de uma data tão bem aproveitada pelos casais, o Dia Internacional do Beijo não é simplesmente um dia para beijar, ao contrário do que muitas pessoas pensam. Vamos pensar no beijo como um ato em que duas pessoas encostam seus lábios uns nos outros, movimentando cerca de 29 músculos, queimando calorias e liberando serotonina. Será que é só isso? Ah, o beijo.....

          Pois bem, onde a Química entra nessa história?

          Humm.. já ouviram falar que pra acontecer precisa rolar uma "Química"? heheh.... isso mesmo galera, a Química está presente também nesse momento da vida de qualquer pessoa.

Beijar é mais do que descrevi acima, é muuuuito mais e, por isso, apresento-lhes a molécula do beijo:

          A oxitocina é uma proteina formada por nove aminoácidos, produzida no cérebro, em uma região chamada de hipotálamo, é ela a responsável pelas sensações gostosas que temos quando beijamos alguém que gostamos. Conhecida como hormônio do carinho, do abraço, do beijo, também é responsável pelas contrações que as grávidas sentem quando estão dando a luz, ela também é responsável por parte das nossas emoções.

DESENVOLVIMENTO DA PODEROSA ENERGIA NUCLEAR

          Caros leitores, quantos de vocês já ouviram falar sobre Energia Nuclear? Pois bem, garanto que muitos. Agora, paremos para refletir sobre o conceito dessa tão discutida forma de obtenção de energia.

Qual o princípio de funcionamento de uma usina nuclear?

          Em um primeiro momento a explicação pode até parecer um tanto quanto simples, mas não há necessidade de avançarmos muito nos conceitos, apenas precisamos compreender que a energia nuclear é derivada de átomos instáveis que, para adquirirem estabilidade, liberam grande quantidades de energia, seja pela quebra de um núcleo muito denso, processo conhecido como fissão, como pela união de núcleos menores, conhecido como fusão.

          Rapidamente podemos dizer que o processo de fissão ocorre nas famosas bombas atômicas e nas usinas nucleares (de forma controlada), já o processo de fusão ocorre na bomba de hidrogênio (bomba H) e no Sol. Este segundo, mais energético que o primeiro.

          Então... qual o motivo de tantos paradigmas que envolvem a energia nuclear?

          É verdade que durante muitos anos na história, a energia nuclear teve uma máscara de monstro, principalmente devido aos acidentes ocorridos com armas nucleares e algumas usinas, como a famosa Chernobyl, mas precisamos levar muitos outros fatores em consideração também. A Energia Nuclear é umas das formas de energia que não emitem gases poluentes e causadores do efeito estufa durante o processo de geração de energia.

          Contudo, o foco deste artigo esta baseado em uma publicação feita no site da revista científica Nature a respeito do avanço nas técnicas de enriquecimento do Urânio, material este utilizado para abastecer usinas nucleares, reatores de submarinos e até mesmo para fabricação de bombas atômicas.

          Como sabemos, o Urânio é encontrado na natureza na forma de minério, e assim se mantém até ser extraido e separado de seus contaminantes. O Urânio é um mineral que, na forma natural, é composto por isótopos de U-238, U-236 e o perigoso U-235, este último, responsável pela reação de fissão. Mas, felizmente, ele encontra-se em uma concentração muito baixa no Urânio natural, precisando então este, passar por processos de enriquecimento, que ocorrem no que chamados de Ciclo do Combustível Nuclear.

          Para extrair o U-235, isótopo mais leve e físsil, precisamos reportá-lo à algumas técnicas de separação.

           Para a produção de uma bomba atômica, faz-se necessário uma concentração mínima de 80% de U-235, já alguns radiofármacos, que são medicamentos a base de elementos radioativos, estes levam até 20% de U-235 na sua composição. Por este motivo, alguns paises, incluindo o Brasil, têm autorização para enriquecer até 20% de U-235.

          O artigo publicado na revista Nature menciona o quão se desenvolveu a tecnologia para enriquecimento de Urânio durantes alguns anos e, o mais incrível é o expressivo e até mesmo exponencial aumento na eficiência do processo como um todo desde 1945.

           Como mostra a figura abaixo, temos um avanço de 0,5 SWU/MWh no início do desenvolvimento da técnica de enriquecimento, no ano de 1945, logo após, em 1960, este valor sobe para 5 SWU/MWh, chegando aos incríveis 20 SWU/MWh atualmente.

          O que nos leva a ficarmos preocupados com tanto avanço é a capacidade de simplificação e rendimento na relação trabalho/eficiência, podendo ser uma característica que, de outro ponto de vista, possa trazer complicações para a segurança nacional.

         Os primeiro processos de enriquecimento de Urânio eram realizados por "Calutron", ou seja, utilizavam-se um espectrometro de massa para separar os isótopos. Logo após tivemos um avanço com a utilização da técnica de difusão gasosa do gás hexafluoreto de urânio, fazendo-o passar por uma membrana semipermeável. Já em 1960 foi descoberto o processo por centrifugação, pelo qual, reduziu-se expressivamente a energia necessária para realizar a separação dos isótopos U-235 e, atualmente estão pesquisando outra técnica de separação para facilitar ainda mais esse processo e reduzir o espaço utilizado pelas grandes cascatas de ultracentrifugas que são utilizadas hoje (Figura abaixo).

          A técnica conhecida como "Laser Uranium Enrichment", ou Enriquecimento de Urânio à Laser, pode contribuir para a utilização da energia nuclear para fins bélicos, e o pior, sem a possibilidade de rastreamento, afinal, a estrutura necessária para trabalhar com este novo laser ocupa cerca de 25% do espaço utilizado pelas atuais ultracentrífugas.

Referência Bibliográfica: http://www.nature.com/nature/journal/v464/n7285/full/464032a.html

NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION

        Na manhã desta segunda-feira (05) a agência norte-americana NASA envia à Estação Espacial Internacional (da sigla em inglês, ISS) o ônibus espacial Discovery. Na sua missão, denominada STS-131, o lançamento, que ocorreu às 6h21min (hora local) na base de lançamento de Cabo Canaveral, na Flórida, tem como principal objetivo levar aos colegas que vivem na ISS uma série de equipamentos que ajudarão nas missões e estudos científicos.

Do que são feitas as coisas? O que compõe o nosso universo?

        Perguntas relativamente simples, não? Nada disso, para compreendermos o quão complexo é o universo precisamos estudar, e muito! Até hoje,  vários cientístas, institutos de pesquisas e grandes laboratórios reunem esforços para tentar entender como são formados os átomos, as moléculas, a matéria em si. A origem de tudo isso é bem pequena, cerca de trilhões de vezes menores que uma cabeça de alfinete.

        Achou pequeno?

        Veja abaixo um esquema das principais particulas elementares presentes no universo.

Fonte: adaptado de www.sprace.org.br

        A figura acima foi extraida de um projeto desenvolvido, nas escolas, para ensino de ciências, atraves do SPRACE, apoiado pela FAPESP. O estudo da estrutura da matéria se torna fundamental para o desenvolvimento técnico-científico incumbindo os cientistas das mais diversas áreas a pesquisarem sobre o comportamento e características das menores estruturas já estudadas.

        Contudo, sabe-se que a ciência ainda tem muito a evoluir para tornar sólido seus conhecimentos e teorias. Algumas das principais teorias da "matéria pequeníssima" acabam sendo estudadas pela Mecânica Quântica que, ao descobrir eventos nessa área, acaba sendo falha em alguns aspéctos, justamente por não conhecer tudo. Nem tudo que sabemos ainda pode ser explicado pela teoria e prática ao mesmo tempo e com isso temos o dever de avançar. Avançar para conhecer, para descobrir, para evoluir e para compreender o mundo que vivemos.

Novas páginas neste Blog!

Segue acima os links para as páginas Ciência dos Materiais e Eventos Científicos aos quais incumbir-se-ão as postagens sobre a área de pesquisa sobre materiais e sobre os eventos da área no decorrer do ano, respectivamente.

Metais com propriedades interessantes!

Que tal ter um objeto metálico que pode ser deformado e, como num passe de mágica, voltar sozinho a sua forma original? Interessante né?

Pois bem, esses objetos já existem, e são feitos com ligas metálicas capazes de sofrer deformações e voltarem ao seu formato original após tratamento térmico.

Uma pesquisa feita pelo ITA (Instituto Tecnológico da Aeronáutica) trabalhou com ensaios sobre as propriedades dessas ligas mágicas!

Veja abaixo uma introdução de como são feitas e onde são utilizadas as famosas Ligas com Efeito de Memória de Forma.

O efeito de memória de forma pode ser definido como a capacidade de um material, após ter sido deformado plasticamente em seu estado martensítico, voltar ao estado ou forma original através de aquecimento a temperaturas superiores à temperatura de transformação martensítica. Isso acontece através de uma transformação da sua estrutura cristalina de martensita para austenita via processos térmicos, resultando grandes deformações.As ligas de NiTi (nitinol) são os materiais com efeito de memória de forma mais usados em aplicações práticas. O nome nitinol vem do acrônimo de Nickel-Titanium Naval Ordinance Laboratory.
O interessante desses materiais, é que na sua reconstituição à forma original, as ligas com efeito de memória de forma podem realizar trabalho mecânico. Um fio pode ser tensionado a partir de sua forma memorizada; o seu comprimento diminui sob aquecimento podendo ser utilizado, por exemplo, como atuador em aplicações de robótica ou biomecânica. Nesse caso, o atuador se comporta de forma análoga a um músculo, ora contraindo ora relaxando. Resultados experimentais mostram que o fio de Nitinol pode fazer uma forca de recuperação bastante elevada (Otubo, 1997; Silva, 1999).
A maioria desses projetos utiliza o efeito de memória de forma visando que o material ao voltar a sua forma memorizada produza alguma ação desejada sobre o sistema. Como exemplo, pode-se aplicar esse conceito na vedação de uma junta de tubos, ou no projeto de dispositivo de liberação de painéis solares de um satélite. Nesse último caso, um atuador cilíndrico de NiTi é comprimido a partir de sua forma memorizada; o alongamento do atuador quando aquecido é utilizado para romper um pino de retenção (Acosta, 2000; Nunes, 1998).

A obtenção do EMF se deve ao tratamento térmico ao qual a liga é submetida. Primeiramente o material é obtido com a forma adequada à sua utilização. Em seguida a peça é moldada com a forma que se deseja memorizar. Após isso vem o tratamento térmico. A peça é aquecida a uma temperatura acima de uma faixa de temperatura onde só existe a fase austenita. Então a liga é bruscamente resfriada, com sua temperatura caindo para um valor a baixo de uma faixa de temperatura onde só existe a fase martensita. Neste momento a peça é deformada plasticamente. Caso a peça seja aquecida a uma temperatura acima da faixa de temperatura onde só existe a fase austenita então esta retorna ao formato memorizado. O material então se resfria, bastando deformá -lo e aquecê-lo mais uma vez para que seja obtido o EMF. O tratamento de memorização é feito apenas uma vez.

Fonte: http://www.bibl.ita.br/xencita/Artigos/60.pdf (Modificado)