Tuesday, October 17, 2017

A busca humana



Revestimento protege astronautas e faz box de banheiro virar espelho
Redação do Site Inovação Tecnológica -  05/07/2017








O material é uma metassuperfície formada por nanopartículas dispersas para formar um revestimento. [Imagem: Stuart Hay/ANU]


Material antirradiação
Um material extremamente fino, com poucos nanômetros de espessura, consegue refletir ou deixar passar a luz conforme a necessidade, abrindo caminho para uma série de tecnologias, que vão da proteção dos astronautas no espaço a vidros transparentes que se tornam espelhos ao toque de um botão.

O material pode ser ajustado para trabalhar com diversos comprimentos de onda da luz, incluindo a radiação UV ou o infravermelho (calor).

Outra grande vantagem é que o nanomaterial pode ser aplicado como um revestimento a virtualmente qualquer material, da superfície metálica das naves à roupa dos astronautas.

"Nossa invenção tem uma porção de aplicações potenciais, tais como proteger os astronautas ou os satélites com um filme ultrafino que pode ser ajustado para refletir radiações ultravioleta ou infravermelha perigosas em diferentes ambientes," disse o professor Mohsen Rahmani, da Universidade Nacional da Austrália.

Segundo Rahmani, a capacidade de proteção antirradiação do nanomaterial é superior à dos materiais muito mais grossos usados hoje.

Espelho e controle de temperatura
O material pode ser produzido para diversos espectros de luz, incluindo a luz visível, o que abre uma série de possibilidades de inovação, incluindo aplicações arquitetônicas e de economia de energia.

"Por exemplo, você pode ter uma janela que pode se transformar em um espelho em um banheiro sob demanda, ou controlar a quantidade de luz que passa pelas janelas da sua casa em diferentes estações," disse o pesquisador Andrey Miroshnichenko.

Há também a possibilidade de usos ativos.

"De forma muito similar ao seu carro, que tem uma série de fios resistivos paralelos no vidro traseiro para eliminar o embaçamento, um arranjo semelhante poderia ser usado com nossa invenção para confinar o controle de temperatura a uma localização precisa," disse Lei Xu, coautor do trabalho.

Bibliografia:

Reversible Thermal Tuning of All-Dielectric Metasurfaces
Mohsen Rahmani, Lei Xu, Andrey E. Miroshnichenko, Andrei Komar, Rocio Camacho Morales, Haitao Chen, Yair Zárate, Sergey Kruk, Guoquan Zhang, Dragomir N. Neshev, Yuri S. Kivshar
Advanced Functional Materials
DOI: 10.1002/adfm.201700580

Saturday, September 23, 2017

Robôs moleculares...



Primeiro robô molecular capaz de construir moléculas
Redação do Site Inovação Tecnológica -  21/09/2017




Idealização artística de um nanorrobô molecular. [Imagem: Stuart Jantzen]


Robôs moleculares
Estão prontos os primeiros robôs moleculares do mundo capazes de realizar tarefas básicas, incluindo a construção de outras moléculas.

Os pequenos nanorrobôs podem ser programados para mover cargas moleculares, usando um minúsculo braço robótico, ou para juntar essas cargas para formar novas moléculas e compostos químicos.

Cada nanorrobô individual, composto de apenas 150 átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, é capaz de manipular uma única molécula de cada vez.

Eles operam realizando reações químicas em soluções especiais, soluções estas que podem então ser controladas e programadas para dizer aos robôs quais tarefas eles devem executar.

"Toda a matéria é composta de átomos e estes são os blocos de construção básicos que formam as moléculas. Nosso robô é literalmente um robô molecular construído de átomos, exatamente como você pode construir um robô muito simples de blocos Lego. O robô então responde a uma série de comandos simples que são programados com insumos químicos," detalhou o professor David Leigh, da Universidade de Manchester (Reino Unido).

 Esquema de operação dos robôs moleculares. [Imagem: Salma Kassem et al. - 10.1038/nature23677]

Robótica molecular
Ainda é tudo bastante lento, mas é basicamente o mesmo tipo de processo usado para fabricar medicamentos, plásticos e qualquer outro produto químico. Os nanorrobôs são operados adicionando "entradas químicas", substâncias que dizem aos robôs o que fazer e quando, assim como entradas digitais alimentam um programa de computador.
No futuro, esses robôs poderão ser utilizados para fins médicos, em processos avançados de fabricação química seletiva e até mesmo em linhas de montagem industriais.

"A robótica molecular representa o melhor da miniaturização das máquinas. Nosso objetivo é projetar e tornar as máquinas as mais pequenas possíveis. Este é apenas o começo, mas antecipamos que, dentro de 10 a 20 anos, os robôs moleculares começarão a ser usados para construir moléculas e materiais em linhas de montagem em fábricas moleculares," prevê o professor Leigh.
Bibliografia:

Stereodivergent synthesis with a programmable molecular machine
Salma Kassem, Alan T. L. Lee, David A. Leigh, Vanesa Marcos, Leoni I. Palmer, Simone Pisano.
Nature
Vol.: 549 (7672)
DOI: 10.1038/nature23677

Friday, September 15, 2017

Estamos compreendendo o micro



Nanorrobô de DNA encontra sua carga e leva até o destino
Com informações da Science -  15/09/2017
Ilustração conceitual dos nanorrobôs de DNA selecionando sua carga - os pesquisadores reconhecem que há uma considerável "licença artística" nessa ilustração, em comparação com as moléculas reais. 




[Imagem: Ella Maru Studio/Science]


Robô de DNA
Não faz muito tempo que os nanorrobôs de DNA deram seus primeiros passos e começaram a mexer os braços, mas parece que eles estão ficando bons nisso.

Anupama Thubagere, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, reuniu várias abordagens que vêm sendo utilizadas na construção dessas nanomáquinas de DNA e construiu um "nanorrobô humanoide" - ele possui dois pés e dois braços, o que permite que ele ande e ainda carregue uma carga.

O robô se move ao longo de pistas fabricadas com a técnica de origami de DNA. Apenas um pé pode ficar ancorado a uma faixa da pista em um determinado momento; portanto, quando um pé pisa na pista, o outro fica livre.

Robô carregador
O nanorrobô anda aleatoriamente ao longo da pista até encontrar o objeto projetado para ser transportado, neste caso, uma molécula fluorescente ou uma cadeia de DNA que se liga aos braços do robô.

Ele pega a carga e continua a se mover sem rumo ao longo da pista, até encontrar uma fita de DNA sintetizada para ser seu objetivo - a fita-objetivo captura automaticamente a carga do robô.

Os minúsculos robôs apresentaram até 80% de chance de fazer uma entrega bem-sucedida.

Depois de cumprir sua tarefa, o robô fica livre para explorar outros locais na superfície da pista e pegar outra carga que ele encontre.

Melhorias e aplicações
O único inconveniente da técnica é que ela é extremamente lenta - cada passo do nanorrobô leva cinco minutos e o transporta a uma distância de seis nanômetros - ele não é tão rápido quanto os nanocarros, que já apostam corrida.

A equipe sugere que o tempo necessário para que os robôs entreguem a sua carga poderá diminuir drasticamente se eles forem equipados com "caudas" de cadeia simples, ou usando motores de proteínas programados pelo DNA. É o que eles pretendem fazer a seguir.

Embora o experimento por si só seja uma demonstração da sofisticação que a nanotecnologia atingiu, o objetivo final é ter usos práticos. Por exemplo, os robôs de DNA poderão ser usados para montar compostos químicos, reorganizar nanopartículas em circuitos eletrônicos ou para levar medicamentos pelo interior do corpo humano.
Bibliografia:

A cargo-sorting DNA robot
Anupama J. Thubagere, Wei Li, Robert F. Johnson, Zibo Chen, Shayan Doroudi, Yae Lim Lee, Gregory Izatt, Sarah Wittman, Niranjan Srinivas, Damien Woods, Erik Winfree, Lulu Qian
Science
Vol.: 357, eaan6558
DOI: 10.1126/science.aan6558