Meio ambiente
Adeus tsunamis: Manto da invisibilidade para ondas do mar
Com informações da New Scientist - 12/11/2011
Como o sistema não absorve a energia das ondas, apenas as redireciona, ele pode ser usado como uma usina para extrair energia das ondas do mar. [Imagem: NewScientist]
Proteção contra ondas
Levante a mão quem acha que osmantos de invisibilidade" criados até agora ainda carecem de uma certa praticidade.
Pode abaixar a mão, mas prepare-se para uma notícia que pode começar a produzir efeitos muito práticos.
Pesquisadores chineses demonstraram na teoria e na prática que as ideias originalmente aplicadas para criar os mantos da invisibilidade podem ser usadas para blindar áreas litorâneas contra grandes ondas, incluindo tsunamis.
Segundo eles, pode ser possível criar uma zona de proteção em zonas costeiras vulneráveis onde as ondas de determinadas frequências não conseguirão chegar.
E o sistema ainda pode funcionar como uma usina para geração de eletricidade.
Metamaterial para ondas de água
Xinhua Hu e seus colegas da Universidade Fudan, em Xangai idealizaram um sistema composto por uma matriz retangular de cilindros estacionários, fixos no fundo do mar, próximo à costa ou praia que se quer proteger.
"A matriz de ressonância dos cilindros pode ser vista como uma espécie demetamaterial para ondas de água," afirma Hu.
Cada cilindro oco é dividido verticalmente em quatro seções, com fendas para o exterior, que permitem que eles se encham de água ou se esvaziem, dependendo do nível da água ao seu redor.
Embora os cilindros sejam completamente imóveis, este enchimento e descarregamento constantes é uma forma de oscilação, o que os torna análogos aos osciladores eletromagnéticos que interferem com as ondas de luz em um metamaterial tradicional.
Ajustando a largura das fendas verticais, o tamanho dos cilindros e seu espaçamento, Hu e sua equipe demonstraram que a matriz pode ser configurada para ondas de água de uma determinada frequência.
Desta forma, a estrutura vai drenar os picos, as ondas mais altas, e se esvaziar para preencher as depressões das ondas - efetivamente "desmanchando" as ondas.
Usando diversas matrizes com espaçamentos diferentes e vários tamanhos de cilindros pode ser possível bloquear ondas de diversas frequências diferentes - e eventualmente até tsunamis, afirma Hu.
Energia das ondas
É importante observar que o amortecimento criado pelo destruidor de ondas na verdade não absorve a energia das ondas - a energia é transformada em ondas de reflexão, produzidas na direção oposta.
Os pesquisadores propõem então que essa energia seja aproveitada e transformada em energia elétrica.
Para isso, tudo o que é necessário fazer é efetivamente absorver a energia das ondas usando geradores apropriados, instalados dentro dos cilindros.
Com base em um cenário ideal, no qual todas as ondas têm a mesma frequência, Hu calcula que 90 por cento da energia das ondas poderia ser refletida ou absorvida pela matriz.
A equipe demonstrou sua ideia usando simulações de computador e uma maquete experimental em escala reduzida, do tamanho de uma mesa.
Bibliografia:
Negative Effective Gravity in Water Waves by Periodic Resonator Arrays
Xinhua Hu, C. T. Chan, Kai-Ming Ho, Jian Zi
Physical Review Letters
Vol.: 106, 174501
DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.174501
Negative Effective Gravity in Water Waves by Periodic Resonator Arrays
Xinhua Hu, C. T. Chan, Kai-Ming Ho, Jian Zi
Physical Review Letters
Vol.: 106, 174501
DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.174501
Mecânica
Tecnologia cria clone de violino Stradivarius
Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/11/2011
A fresa computadorizada trabalhou com diversos tipos de madeira, de forma a replicar cada parte do violino. [Imagem: RSNA]
Stradivarius
Pesquisadores usaram imagens de tomografia computadorizada e avançadas técnicas de fabricação para criar um "clone" de um violino Stradivarius fabricado em 1704.
Os Stradivarius são considerados os melhores violinos do mundo e custam verdadeiras fortunas.
Um Stradivarius de 1721, chamado "Lady Blunt", de propriedade da Fundação Japonesa de Música, foi arrematado no dia 20 de junho passado por 15,9 milhões de dólares - uma soma recorde que está sendo usada para auxiliar as vítimas do tsunami que assolou o país.
O radiologista Steven Sirr e seus colegas reproduziram um outro exemplar, chamado "Betts".
Tomografia computadorizada
"A tomografia computadorizada representa uma técnica única para gerar imagens não-destrutivas de objetos históricos," propõe Sirr.
"Combinada com manufatura controlada por computador, ela também nos dá a oportunidade para criar uma reprodução com alto grau de precisão," completou o radiologista.
O primeiro objetivo dos pesquisadores era entender como o violino funciona, isto é, como ele produz um som tão puro e tão superior ao som de outros instrumentos similares.
O segundo objetivo é o de criar cópias de violinos de alta qualidade que possam ser vendidos a preços módicos para quem não consegue comprar um Stradivarius - dos cerca de 1.000 violinos fabricados pelo italiano Antonio Stradivari (1644-1737) ainda existem cerca de 650, disputados a preço de ouro.
Manufatura computadorizada
Foram feitas mais de 1.000 imagens de tomografia computadorizada para gerar uma imagem tridimensional completa do Stradivarius Betts.
Essa imagem foi convertida em arquivos estereolitográficos, que podem ser lidos por máquinas de controle numérico - essencialmente uma fresa controlada por computador.
As imagens também permitiram verificar a densidade da madeira e sua espessura em cada parte do violino, o que é necessário para construir uma réplica tão perfeita quanto possível.
A fresa computadorizada trabalhou então sobre diversos tipos de madeira, de forma a replicar cada parte do violino.
Falta agora submeter o original e a cópia aos ouvidos apurados de músicos profissionais para que eles julguem se a tecnologia consegue se equiparar à arte.
