Cientistas podem estar prestes a descobrir a 5ª força da natureza

Cientistas podem estar prestes a descobrir a 5ª força da natureza

Caso a descoberta seja confirmada, ela poderia representar um das maiores avanços científicos dos últimos cem anos.

Criado músculo sintético que é três vezes mais forte que o do humano

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Já faz um bom tempo que a humanidade utiliza robôs para diversos fins, seja montando um carro ou construindo uma casa, os robôs vêm nos auxiliando cada vez mais principalmente em tarefas que exigem muita força bruta. 

20 COISAS QUE A CIÊNCIA JÁ DESCOBRIU SOBRE OS RAIOS

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Saiba mais sobre as descargas elétricas que tornam as chuvas mais emocionantes.

E se as mulheres fossem fisicamente mais fortes que os homens ?

E se as mulheres fossem fisicamente mais fortes que os homens ?

Se as mulheres ficassem mais fortes do que os homens, elas também teriam que se tornar mais largas, porque são necessários ossos maiores para apoiar músculos maiores (Foto: Scott Webb /Pixabay)

Se as mulheres de repente tivessem mais força física que os homens, o que mudaria na sociedade?

Como a eletricidade chega em sua tomada ?

Como a eletricidade chega em sua tomada ?

Você já parou para pensar em como chega eletricidade nas tomadas de sua casa? De onde ela vem? No Brasil aproximadamente 90% de nossa eletricidade é gerada em uma usina hidroelétrica, estas ficam em rios, aí você deve estar pensando, bem o rio mais próximo da minha casa fica em outra cidade ou na melhor das hipóteses a alguns quilômetros. 

Pinças de Luz - Tecnologia

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O feixe de laser é músculo puro

O primeiro a suspeitar que a luz tinha força, e era até capaz de empurrar alguns objetos, foi o físico e astrônomo alemão Johannes Kepler (1571-1630). Para ele, a pressão dos raios solares atuava sobre a cauda dos cometas, varrendo-as para longe, e sempre em direção oposta à do Sol (veja o quadro abaixo). 

Feitiço do Tempo - Saúde

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Eles são vermes transparentes que não medem mais do que 1 milímetro de ponta a ponta. Atendem por nematóides e vêm provocando muita inveja. Pois a ciência conseguiu prolongar barbaramente o seu tempo de vida. Na Universidade McGill, em Montreal, no Canadá, os nematóides se mexem menos do que o normal e comem menos também. Como um carro que roda pouco e conserva melhor seu motor, os vermes canadenses têm sobrevivido cinqüenta dias. É um período enorme, uma vez que nematóides morrem, em média, nove dias depois de terem nascido. Se a ciência obtiver, no futuro, um resultado semelhante com o homem, isso seria o mesmo que vê-lo apagar 420 velinhas.

9 fatos sobre Isaac Newton que surpreenderão você

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Considerado uma das maiores mentes científicas de todos os tempos, o físico e matemático Isaac Newton formulou teorias sobre o movimento, a gravidade e o cálculo, além de vários outros temas. Newton era um solitário temperamental e muito reservado com relação ao seu trabalho. Saiba mais sobre esse fascinante cidadão inglês, desde seu interesse de longa data pela alquimia, passando por um trabalho que envolvia enviar pessoas à forca até o motivo de uma de suas rivalidades mais amargas:

Google lança "mapa do tesouro" da energia solar

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O Google lançou o seu mais recente empreendimento no mundo das fontes renováveis, uma ferramenta online que ajuda proprietários a calcular o potencial de captação de energia solar dos seus telhados e decidir se vale a pena instalar um sistema fotovoltaico em casa.

Cientistas criam motor que funciona a partir de água evaporada

Cientistas criam motor que funciona a partir de água evaporada

O "moinho de umidade" é um novo tipo de motor que roda continuamente à medida que a água evapora do papel úmido das paredes do objeto (Foto: Joe Turner Lin/Divulgação)

Motor funciona com base no efeito da umidade sobre esporos bacterianos.

Pesquisadores conseguiram mover pequeno carrinho com mecanismo.

Pesquisadores norte-americanos anunciaram nesta terça-feira (16/06/2015) que usaram a energia da evaporação da água para operar motores, uma solução barata e que respeita o planeta.

Boeing patenteia campo de força para ser usado em campos de batalha

Boeing patenteia campo de força para ser usado em campos de batalha

O que parecia ser uma coisa fictícia da série Star Wars agora virou patente da Boeing, que simplesmente patenteou um campo de força. Tecnicamente, a patente é para um "método e sistema para atenuação de ondas de choques via um arco eletromagnético". Isso nos permite imaginar um cenário completamente futurista como o uso de campos de força de proteção que poderiam ser usados em campos de batalha em um futuro distante (ou não?).

Internet pela tomada é tendência para 2015, diz empresa

Internet pela tomada é tendência para 2015, diz empresa

A empresa D-link divulgou algumas tendências para o mercado brasileiro de tecnologia em 2015. Entre as novidades está o sistema de conexão à internet por meio da rede elétrica que utiliza a tecnologia PLC (Power Line Communication). A ideia é transformar a eletricidade de residências e empresas em dados IP. 

Cavalo evoluiu geneticamente em função de seu uso pelos humanos

Cavalo evoluiu geneticamente em função de seu uso pelos humanos

 A domesticação dos cavalos provocou mudanças fisiológicas significativas neste animal, surgidas a partir do uso que os humanos fizeram deles, revela um estudo genético internacional. Os cientistas decodificaram o genoma de antigos cavalos originários da Rússia a partir de ossos fósseis de 16.000 a 43.000 anos de antiguidade, uma era muito anterior à domesticação destes equinos, que remonta há 5.500 anos.

Luta e Tiro - Olimpíadas

LUTA E TIRO - Olimpiadas

O tiro olímpico requer enorme concentração. Por isso a adrenalina, chave para tantos outro esportes, pode ser contraproducente aqui. Os atiradores treinam para relaxar plenamente.

Esgrima e Halterofilismo - Olimpíadas

ESGRIMA E HALTEROFILISMO - Olimpiadas

Os movimentos da esgrima, a arte de manejar a espada, são tão rápidos que os toques precisam ser registrados eletronicamente. Nas Olimpíadas, afora o tiro, nada é mais veloz do que a ponta de uma espada.

Remo - Olimpíadas

REMO - Olimpiadas

BARCOS

O tamanho e tipo de remo variam segundo a modalidade de competição. Nas provas em que se utiliza dois remos para cada remador, eles são do tipo curto. Quando se emprega um só, cada remador terá um remo longo.

Equipe que inclui brasileiros cria 'músculo artificial' resistente

Equipe que inclui brasileiros cria 'músculo artificial' resistente

Nanotubos de carbono formam fibra resistente chamada de 'músculo artificial' (Foto: Science/Divulgação)

Material sintético se contrai e dilata como um músculo humano.

Produto tem grande potencial de uso na robótica, dizem pesquisadores.

Uma equipe internacional, com a participação efetiva de pesquisadores brasileiros, desenvolveu um novo tipo de material que possui características parecidas com as do músculo humano – o produto recebeu, inclusive, o nome de "músculo artificial".

O objeto consiste de nanotubos de carbono, substâncias microscópicas que formam uma fibra bastante resistente. Dentro dos espaços vazios que restam nessa fibra, os cientistas colocam algum material que tenha grande potencial de expansão sob alterações de temperatura – no caso, uma parafina.

Dessa forma, a fibra passa a responder a estímulos térmicos se expandindo ou se contraindo. Grosso modo, é a mesma coisa que a fibra muscular humana faz quando recebe os impulsos neurais – que são sinais elétricos. Por isso, o material é conhecido como "músculo artificial".

A pesquisa publicada pela revista "Science" desta quinta-feira (15) usou estímulos térmicos, mas, segundo os pesquisadores, isso pode ser feito também com estímulos elétricos, químicos ou apenas com a luz. Isso permitiria ao produto operar em condições extremas, desde temperaturas próximas dos -200º C até os 2.500º C.

Apesar do nome, a ideia não é usar o "músculo artificial" para substituir os músculos de verdade do corpo humano, pelo menos não por enquanto. Essas fibras podem ser usadas para substituir várias peças de automóveis e aviões, que seriam muito mais leves”, apontou Márcio Lima, pesquisador brasileiro que conduziu o estudo na Universidade do Texas, em Dallas, nos Estados Unidos.

Como suportam condições extremas, esses produtos podem ser aplicados em vários campos da robótica, inclusive em sondas espaciais, apontou o autor. Para o uso no corpo humano, no entanto, ainda seria necessário um longo trabalho de adaptação, e o mais indicado seria seu uso em próteses externas, com uma bateria.

Os criadores destacaram a leveza do material porque ele é capaz de suportar um peso até 100 mil vezes maior do que o seu próprio. Segundo os pesquisadores, o material é mais potente do que os motores a combustão.

"Mesmo antes de ter saído o paper [artigo científico], já tínhamos registrado a patente, porque o potencial é muito grande", destacou Mônica Jung de Andrade, brasileira que é colega de Márcio Lima em Dallas. O responsável pelo grupo é o americano Ray Baughman, da mesmo universidade.

Outros três pesquisadores brasileiros também participaram do trabalho: Douglas Galvão e Leonardo Machado, da Universidade Estadual de Campinas (SP) (Unicamp), e Alexandre Fonseca, da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Bauru (SP).

A Promessa da Fusão - Tecnologia

A PROMESSA DE FUSÃO - Tecnologia

A mesma energia que faz o Sol brilhar pode ser a força sem-fim com que sonha o homem. Para domesticá-la, os cientistas inventaram máquinas milionárias. Mas os resultados vão demorar.

Nos laboratórios do Instituto de Física Max Planck, em Garching, perto de Munique, no sul da Alemanha, sessenta cientistas americanos, japoneses, soviéticos e de outros países europeus trabalham há um ano num raro projeto sem fronteiras destinado a retirar energia limpa e barata do átomo - uma fantasia que o homem abriga desde que começou a manipulá-lo há meio século. Trata-se do desenho do International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), ou Reator Experimental Termonuclear Internacional, uma supermáquina cujo valor deve alcançar alguns bilhões de dólares. Não é para menos: o equipamento deve ser capaz de controlar as reações nucleares de fusão - as mesmas que mantêm acesas as estrelas - o tempo suficiente para que a energia resultante possa mover uma turbina ou fazer andar um automóvel melhor que a eletricidade ou os combustíveis fósseis de hoje.

Os cientistas do ITER devem ter tomado um susto do tamanho do seu projeto ao saber, há poucos meses, que nos Estados Unidos uma dupla de químicos chegou ao santo graal da fusão, segundo anunciaram, com uma experiência tipo fundo de quintal, ao alcance de qualquer estudante do ramo. Logo se viu, porém, que não era bem isso - ou nada disso, na pior das hipóteses. A fulgurante ascensão e queda da fusão a frio, como ficou conhecida a alegada proeza, mostra que o trabalho em curso na Alemanha, embora portentoso, é apenas um passo no complexo, caro, demorado e incerto plano de dominar a energia virtualmente ilimitada que ocorre na fusão. 

Quando o projeto do ITER ficar pronto, em 1991, os países que dele participam poderão enfim começar a construir um reator de potência equivalente ao dobro da usina nuclear de Angra 1, ou 1200 megawatts. Naturalmente, o reator será apenas um protótipo para a continuação das pesquisas. Pois, até que se desenvolvam aparelhos comerciais de fusão, uma infinidade de problemas técnicos terá de ser resolvida. Até onde é possível prever essas coisas, a idéia não é utópica. No entanto, mesmo os cálculos mais otimistas jogam só para depois do ano 2050 a substituição dos atuais combustíveis pela energia de fusão, também chamada termonuclear.

O que no fim da Segunda Guerra Mundial parecia relativamente fácil de ser obtido aos cientistas excitados com o recém-conquistado domínio do átomo, com o passar do tempo demonstrou ser um desafio quase intransponível. O homem havia aprendido a produzir energia a partir da quebra ou fissão dos átomos, um processo que deu origem às bombas atômicas e às usinas nucleares para o fornecimento de eletricidade.

Nos reatores de fissão, os átomos de urânio são despedaçados, liberando grandes quantidades de energia - é a temível radioatividade. A fusão de hidrogênio, ou de suas variantes deutério e trítio, produz calor e pouquíssima radioatividade, mas exige gigantescas injeções de energia para alimentar um processo contínuo. Por isso, todas as tentativas de realizá-la em laboratório gastaram bem mais energia do que a obtida com a experiência. Ou seja, não teria sentido usar o processo na vida real.

A fusão acontece quando dois núcleos de átomos leves se juntam para formar um terceiro mais pesado, mas cuja massa é menor do que a soma dos elementos originais. A diferença corresponde à energia liberada. No Sol, por exemplo, se fundem inimagináveis 564 milhões de toneladas de hidrogênio por segundo, dando origem a 560 milhões de toneladas de hélio, numa temperatura de 20 milhões de graus e sob uma pressão 100 bilhões de vezes maior do que a pressão atmosférica. Nessa colossal fornalha, os 4 milhões de toneladas de hidrogênio que não viraram hélio viraram energia - graças à qual o homem existe e tenta reproduzir o processo. "Estamos na posição de Prometeu", compara o físico alemão Max Schluter, do Instituto Max Planck, referindo-se ao herói da mitologia grega que roubou o fogo dos deuses para dá-los aos homens. "Como Prometeu, queremos imitar o fogo do Sol aqui na Terra. "

Para fazer isso, os cientistas pensaram construir uma espécie de forno com as mesmas características das estrelas. Normalmente, os núcleos dos átomos se repelem porque têm carga elétrica do mesmo sinal. Para que a fusão possa ocorrer, é preciso aproximar os núcleos a distâncias tão ínfimas, a tal ponto que as forças de atração superem as de repulsão. Descobriu-se que os candidatos naturais para esse casamento são os isótopos (ou variedades) de hidrogênio, como o deutério (com um próton e um nêutron no núcleo). Usando a força bruta, ou seja, aquecendo as partículas de matéria a milhões de graus e em altas densidades, os pesquisadores fazem com que tais isótopos se transformem numa mistura de elétrons livres e núcleos de átomos. É o plasma, nem líquido, nem sólido, nem gás: o quarto estado da matéria.

Nesse estado meio fantasmagórico, as partículas colidem umas com as outras em velocidades altíssimas até que, em razão dos choques, acabam por unir-se, produzindo núcleos mais pesados, algumas partículas soltas - e, o mais importante, grandes quantidades de energia. Assim, pode resultar da colisão hélio 3 (formado por dois prótons e um nêutron) mais um nêutron excedente; ou trítio ( um próton e dois nêutrons), mais um próton excedente. É raro, mas também pode acontecer que a fusão produza hélio 4 (dois prótons e dois nêutrons) e mais energia .

Em 1945, o físico húngaro naturalizado americano Edward Teller sugeriu que se usasse a bomba atômica recém-inventada como espoleta para desencadear a fusão nuclear, pois a força de sua explosão forneceria as temperaturas e pressões necessárias.

A idéia seria posta em prática alguns anos depois. No dia 1 de novembro de 1952, de fato, os americanos detonaram a primeira bomba de hidrogênio, a bomba H, numa ilha do oceano Pacífico. Provou-se assim que a fusão na Terra era possível, mas, para que ela tivesse outra finalidade que não acabar com a vida na Terra, teria de ser controlada.

No entanto, para a construção de qualquer reator que produzisse energia pela fusão de hidrogênio, as condições pareciam proibitivas: seria preciso investir inicialmente uma quantidade de energia seis vezes superior à temperatura do interior do Sol, para compensar a diferença de pressão. Em cada centímetro cúbico desse reator deveriam existir no mínimo 100 trilhões de partículas que, devido ao calor, estariam sob forte pressão. A energia contida nesse gás teria de se manter durante pelo menos um segundo. A única facilidade seria o combustível. Afinal, em cada metro cúbico de água do mar há 33 gramas de deutério, o primo pesado do hidrogênio. Mas qualquer material que entrasse em contato com o plasma, à temperatura de centenas de milhões de graus, acabaria derretido. Por isso se pensou usar como recipiente uma estranha gaiola magnética que impedisse o gás de se aproximar da parede metálica do reator. Na prática, isso equivaleria a "prender um pudim trêmulo com elástico", como disse certa vez o físico Edward Teller. E, de fato, no começo, as gaiolas magnéticas vazavam gás por todos os lados.

No final da década de 50 começou uma corrida pela melhor técnica de aprisionamento do plasma. As primeiras máquinas para esse fim, inventadas nos Estados Unidos, eram tubos em formato de rosquinha chamados jocosamente perhapstron (equipamento do talvez) e, pelos mais céticos, impossibletron (equipamento do impossível). Em seguida surgiu o stellarator, um tipo de reator em que o plasma é mantido num forno com a aparência de um anel, rodeado de bobinas magnéticas feitas de grossos fios condutores. Na União Soviética, os físicos Andrei Sakharov, Prêmio Nobel da Paz de 1975, e Igor Tamm (1895-1971), Prêmio Nobel de Física de 1958, aperfeiçoaram a idéia e ajudaram a criar o hoje célebre tokamak, cujo nome é formado pelas primeiras sílabas das palavras russas correspondentes à câmara toroidal de bobinas magnéticas. Para o físico Ivan da Cunha Nascimento, da Universidade de São Paulo, considerado um dos raros especialistas brasileiros em fusão, "os tokamaks são a maior esperança de se conseguir ganho de energia com a fusão". 

Trata-se de um aparelho formado por tubo metálico fechado na forma de uma câmara de pneu - ou toróide, em linguagem científica. À sua volta existe um enrolamento. Percorrido por uma corrente elétrica, nele surge um poderoso campo magnético que envolve o plasma como as cascas de uma cebola. Existe também outro campo magnético vertical para colocar o plasma mais corretamente. Nos aparelhos experimentais, como o que existe na Universidade de São Paulo, conseguiu-se temperaturas de até 5 milhões de graus. O recorde mundial de temperatura obtido até agora são os 200 milhões de graus do tokamak da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos. Nesse aparelho de 2,5 metros de raio (oito vezes maior que o da USP), apesar dos bons resultados ainda não se conseguiu produzir energia igual à consumida na experiência. O maior e mais bem-sucedido reator de pesquisas, porém, é o JET (Joint European Torus), de Culham, Inglaterra, como o nome diz, uma operação conjunta dos países da Comunidade Econômica Européia. 

O JET produz temperaturas superiores a 100 milhões de graus e também alcança a densidade necessária. Apesar de seus quase 3 metros de raio, o toróide ainda é pequeno demais para se conseguir simultaneamente as duas coisas. "Por isso pensamos num sucessor do modelo JET", explica seu diretor, o físico francês Paul-Henri Rebut. Os europeus pretendem construir outro reator - o Next European Torus (NET), se o projeto do ITER, na Alemanha, não for adiante. Mas antes têm de resolver alguns inconvenientes, Por exemplo, pode acontecer que o trítio, que é radioativo, escape sob a forma de gás. Além disso, a parede de aço do reator, submetida ao constante bombardeio de partículas, tem de ser substituída depois de alguns anos.

Diante desses problemas, não é de admirar que, de tempos em tempos, os pesquisadores sonhem com algum atalho na busca da fusão. O caso mais espalhafatoso foi o dos pesquisadores Stanley Pons e Martin Fleischmann, da Universidade de Utah, nos Estados Unidos. Em março último, eles anunciaram ter conseguido a fusão a frio, isto é, à temperatura ambiente, usando pouco mais que um bateria parecida com a dos automóveis. Antes deles, houve outras alegações semelhantes que no fim caíram no ridículo.

Em 1951, por exemplo, o presidente da Argentina, Juan Domingos Perón, proclamou orgulhosamente que o físico alemão Ronald Richter havia produzido em Buenos Aires a energia de fusão com materiais baratos. Era tudo fraude, porém. Richter foi preso e nunca mais se ouviu falar de suas experiências. Sete anos depois, o inglês Sir John Cockcroft anunciou um novo milagre: sua máquina chamada Zeta produzira uma reação que, de boa-fé, ele acreditou ser fusão nuclear. Constatado o equívoco, Cockcroft retratou-se.

As experiências com fusão nuclear mais promissoras, além das que usam o confinamento magnético, são as que se baseiam no laser, cujo raio luminoso concentra num pequeno ponto grandes quantidades de energia. É algo extremamente sofisticado. As experiências realizadas no Laboratório Nacional Lawrence Livermore, da Califórnia, fazem parte das pesquisas ligadas ao criticado projeto Guerra nas Estrelas e são, por isso, secretas. Outros testes são feitos no Japão. Sabe-se que átomos de deutério e trítio solidificados são feitos no Japão. Sabe-se que átomos de deutério e trítio solidificados são aprisionados em incríveis esferas ocas de metal de milésimos de milímetro de diâmetro, confinadas numa câmara de vácuo. Em seguida, os átomos são submetidos a um fogo cruzado de 20 feixes de 100 trilhões de watts de laser durante 1 bilionésimo de segundo. Atingidas por todos os lados pelo bombardeio, as bolinhas se aquecem tanto que se comprimem até fundirem. Só que, como no caso dos tokamaks, não se conseguiu obter mais energia do que a aplicada no processo. 

Outra tentativa original consiste em reduzir a temperatura em que a fusão ocorre, usando partículas atômicas chamadas múons, que se formam naturalmente pela ação dos raios cósmicos ou nos aceleradores de partículas dos laboratórios. Quando se bombardeia uma mistura de deutério e trítio com múons, eles tendem a substituir os elétrons em volta dos átomos. Mas, como são 207 vezes mais pesados, giram tão próximos do núcleo que fazem o átomo original literalmente encolher. Isso leva os núcleos a se aproximar tanto que podem se fundir. Então, os múons ficam novamente livres e o ciclo recomeça.

Esse bizarros personagens ganharam alguma notoriedade fora dos arcanos científicos quando se sugeriu que a suposta fusão a frio de Utah talvez se tivesse originado devido à presença de múons na atmosfera. Pelo menos é esta a hipótese do físico americano Stephen Jones, também de Utah, que igualmente realizou experiências na área. O problema é que, como a vida dos múons é muito breve, os pesquisadores tentam descobrir quantas reações os múons podem realizar antes de decaírem. Só então se poderá saber se o processo é econômico em termos do que entra e do que sai de energia. Os aceleradores de partículas nos Estados Unidos, União Soviética, Japão e Suíça conseguiram por enquanto um número insuficiente de reações para se obter saldo de energia positivo.

Por modestas que sejam as esperanças de chegar à fusão e por mais caras que sejam as pesquisas, a promessa de energia ilimitada é ilimitadamente sedutora. Segundo todos os cálculos, as futuras usinas de fusão nuclear poderão extrair de 1 metro cúbico de água uma quantidade de energia igual à de 2 mil barris de petróleo. E tudo isso praticamente sem radioatividade; portanto, sem o lixo atômico das usinas nucleares. Além disso, sem produzir dióxido de carbono, como os combustíveis fósseis que envenenam o clima da Terra. Soa a ficção científica, sem dúvida. Mas, com tantas maravilhas no distante horizonte, os pesquisadores de fusão não rejeitam, em princípio, nenhuma possibilidade. O século XXI verá o resultado.

A alternativa fria demolida

Desde março último a fins de maio, cientistas do mundo inteiro discutiram se houve mesmo fusão nuclear com geração de calor nas experiências realizadas em Utah, nos Estados Unidos, de um lado pelos químicos Stanley Pons e Martin Fleischmann e de outro pelo físico Steven Jones. Logo em seguida à ruidosa proclamação da proeza, uma febre de ensaios semelhantes propagou-se pelos institutos de pesquisa de muitos países, entre eles o Brasil. "Todo cientista com um pouco de sangue nas veias quis fazer também a experiência", concede o professor Iuda Goldman, do Instituto de Física da USP. Toda essa pilha de ensaios serviu para congelar o entusiasmo inicialmente provocado pela alegada fusão a frio. 

Enquanto a maioria dos testes deu em nada, em alguns parece ter ocorrido geração de nêutrons, um indício de fusão, mas a quantidade de energia obtida foi tão pequena que nem sequer pôde ser medida. Diante das incertezas, centenas de cientistas de diversas áreas reuniram-se nos Estados Unidos no final de maio para uma avaliação global do assunto. Com raríssimas exceções, os pesquisadores demoliram a expectativa de que a fusão a frio pudesse ter alguma utilidade como fonte de energia. O veredicto dos especialistas foi de que as experiências de Pons e Fleischmann constituíam apenas um fenômeno esotérico.

A idéia da dupla foi muito simples. Em vez de aproximar os núcleos de deutério aumentando a temperatura e obrigando-os a colidir uns com os outros, fizeram passar uma corrente elétrica por dois condutores de platina e paládio mergulhados em água pesada (D2O). Dessa forma, o deutério de carga positiva, é atraído pelo paládio, de carga negativa. Aprisionados na estrutura cristalina do paládio, os núcleos do deutério se aproximam como se estivessem comprimidos. O resultado seria o mesmo que se consegue a altas temperaturas: a fusão de núcleos de deutério com a produção de energia. Como em nenhuma parte os cientistas conseguiram obter por esse meio a quantidade de calor mencionada por Pons e Fleischmann e estes vinham se recusando a fornecer detalhes de sua experiência -, prevaleceu a convicção de que tudo não passou de uma falsa esperança.

Progressos brasileiros.

Confinar a matéria nas condições necessárias à fusão nuclear exige experiências com equipamentos grandes e caros, daqueles que só existem em países ricos. Mas várias instituições brasileiras de pesquisa realizam estudos sobre o confinamento do plasma, ou gás ionizado, essencial ao desenvolvimento da fusão. No Instituto de Física da USP, por exemplo, funciona desde 1980 o único aparelho tokamak da América Latina. Foi inteiramente planejado e construído no país e tem poucos componentes importados. É uma máquina de pequeno porte, com raio de temperatura de cerca de 2 milhões de graus.

Já no Laboratório de Plasma de Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) começou a funcionar este ano um toróide compacto que consegue temperaturas de 5 milhões de graus, embora por um tempo menor do que com os tokamaks convencionais. Também a Universidade Federal Fluminense, em Niterói, possui uma máquina linear importada da Alemanha; o Instituto de Pesquisas Espaciais (Inpe), enfim, construiu um aparelho de confinamento magnético do tipo toroidal, ainda em implantação, com 12 centímetros de raio e que chega a 1 milhão de graus.

Força Fígado - Biologia

FORÇA, FÍGADO - Biologia

Distribui energia, atende emergências, cuida do lixo, faz mil coisas ao mesmo tempo e não reclama do serviço.

Saúde!  em seguida a esse voto, o organismo é brindado com goles de um rico combustível misturado a um requintado veneno. Seja uma esportiva cerveja ou um doméstico licor da vovó, toda bebida alcoólica tem essas qualidades paradoxais. O bem só se separa do mal quando o álcool, junto com os nutrientes absorvidos na digestão, escorrega no sangue, sendo sugado por uma esponja vermelho-escura, no lado direito do abdome. É ali, no fígado, a maior glândula do organismo com seus 8 a 10 centímetros de largura, que parte das moléculas da bebida é queimada e transformada em energia, enquanto as sobras tóxicas são trituradas e eliminadas feito lixo. E isso é apenas o começo da conversa quando o assunto é fígado - um personagem muito comentado nas bocas que apreciam um trago, embora poucos saibam ao certo qual o seu papel na história.

É, com certeza, um papel de primeira grandeza. Literalmente insubstituível, o fígado está no centro do espetáculo de uma série de processos vitais, tanto que, sem o órgão, retirado numa cirurgia ou danificado por doença, não se sobrevive em média por mais de cinco horas - para agoniados cirurgiões que fazem transplantes, uma atividade de ponta na Medicina moderna. Toda essa importância costuma ser ignorada e as pessoas, muitas vezes, cometem a ingratidão de retribuir o trabalho do órgão com críticas por eventos pelos quais nem sequer é responsável, como as dores na parte superior do abdome ou a ressaca. Os próprios cientistas, embora não perpetrem tais disparates, admitem com candura que ainda têm muito a aprender a respeito dessa nobre víscera. 

Já a fama e a glória vão habitualmente para os coadjuvantes: os rins, por exemplo, são consagrados por limparem o sangue, excretando uma substância chamada uréia que leva embora uma série de moléculas nocivas. A uréia, na realidade, é fabricada pelo fígado, que também produz diariamente 100 gramas de proteínas - 90 por cento do que o homem precisa. O fígado, ainda, destrói os micróbios que eventualmente driblaram as células de defesa no intestino; possibilita a absorção de certos nutrientes; armazena substâncias; elimina os glóbulos sanguíneos envelhecidos; e - ufa - manda energia para todo o organismo.

Com aproximadamente 2 quilos que se acomodariam na palma da mão, sem forma muito definida, pois se deixa achatar ao mero contato com seus vizinhos, como o rim direito e o estômago, o fígado pode ser comparado a uma alfândega. Suas células, especialmente as que recobrem os vasos, agem efetivamente como fiscais aduaneiros: revistam a bagagem do sangue, para separar o que merece e o que não merece ter livre trânsito no organismo. Mas, mesmo que parte do álcool tenha recebido visto de entrada, nem sempre suas partículas devem se transformar em energia - algo que, às vezes, o organismo tem de sobra.

Nesse caso, o fígado aproveita as partículas de álcool para construir redondas moléculas gordurosas, como uma espécie de provisão para eventuais períodos de jejum. Essa reserva para tempos de vacas magras fica estocada em depósitos situados, por exemplo, na altura da cintura - fenômeno que alguns freqüentadores de bar eventualmente observam no espelho. O processo, porém, pode levar até mais de 24 horas, pois o álcool é metabolizado um pouco de cada vez, à medida que o sangue atravessa o fígado, à velocidade de cerca de 2 litros por minuto. É bem verdade que um pouco de álcool que ficou para uma próxima rodada, circulando pelo corpo até alcançar novamente a glândula, acaba sendo queimado em outras regiões.

Ainda quando isso ocorre, porém,o fígado não fica de fora da operação. Afinal, é quem envia às células o combustível necessário a essa espécie de fogueira bioquímica. A entrega é feita ao gosto do consumidor, do modo que as células do organismo aceitam, ou seja, sob a forma de glicose - um açúcar solúvel em água, que o fígado fabrica a partir de ingredientes diversos, como os carboidratos do macarrão, os glicídios do chocolate, a lactose do leite. No entanto, se esse trabalho se complica - ou porque a quantidade de bebida é grande ou porque o bebedor está se alimentando pouco -, o fígado tenta contornar o problema, orientado pelos hormônios da glândula pancreática que regulam os níveis de açúcar no sangue.

Assim, as insolúveis moléculas de glicogênio guardadas nas suas células são convertidas em glicose, como se os hormônios pancreáticos retirassem um alimento da geladeira para consumo imediato. De fato, as células que formam o fígado armazenam uma série de substâncias para casos de necessidade. Esse hábito preventivo se manifesta ainda no feto, quando a glândula começa a estocar, aproximadamente após o terceiro mês de gestação, algumas substâncias de que poderá precisar nos primeiros tempos de vida, por não estarem presentes, ao menos em quantidade suficiente, no leite materno.

Eventualmente usado para metabolizar doses extras de bebida, o estoque de açúcar no fígado não dura muito, assegurando combustível apenas por um dia. O fígado, porém, não pode deixar que falte energia ali onde ela é essencial - no coração e no cérebro, peças vitais da máquina humana. Por isso, para manter o organismo vivo, a víscera faz qualquer negócio: o recurso mais rápido é roubar proteína dos músculos, desmontando suas moléculas, cujos componentes - carbono, oxigênio e hidrogênio - serão recombinados de acordo com a fórmula da glicose (C6H12O6).

"Esse processo de autocanibalismo ocorre também quando se faz um regime drástico, sendo uma das causas da sensação de fraqueza que o acompanha", explica o médico paulista Erkki Larsson, do Hospital Albert Einstein de São Paulo, especializado em doenças do fígado, órgão que o ocupa há mais de vinte de seus 46 anos. Outro recurso utilizado pelo fígado, quando o alarme dos hormônios pancreáticos denuncia a carência de glicose, é mobilizar gordura para fazer com suas moléculas algo semelhante ao que faz com as proteínas musculares. O mecanismo, aliás, é intuitivamente conhecido pelos cozinheiros desde a Idade Média, quando aparece na França o hábito de servir álcool aos gansos a fim de que seu fígado, amaciado pela gordura mobilizada, fique no ponto ideal para a elaboração do patê de foie gras (fígado gordo).

Uma receita ainda mais antiga mandava fazer o caminho inverso: encher a ave de comida e, de preferência, imobilizá-la para que a sobrecarga de energia crie depósitos gordurosos nas células hepáticas. "Algo semelhante ocorre com a pessoa que come muito e leva uma vida sedentária", adverte Larsson. "Essa infiltração de gordura facilita o aparecimento de diversas doenças." A ponte entre a Biologia e a gastronomia é sólida e duradoura: afinal, a palavra fígado deriva do latim ficatum, derivado por sua vez do grego fykotón, nutrido com figos, numa alusão às aves a que se dava esse fruto, para conferir um sabor especial às pastas feitas com seu fígado.

Os romanos podiam entender de boa mesa, mas não eram propriamente doutores em fisiologia do aparelho digestivo. E o fígado permaneceu quase um ilustre desconhecido ao longo dos séculos. Apenas nos anos 60, por exemplo, descobriu-se que os milimétricos cilindros - os lóbulos - formados pelas células do fígado em torno dos vasos sanguíneos são unidades independentes, ou seja, em caso de doença podem ser extraídos cirurgicamente, sem prejuízo dos lóbulos vizinhos. Até então, o desconhecimento dessa realidade representava um pesadelo para os médicos: freqüentemente os cortes provocavam hemorragias fatais no paciente.

Continuam nebulosas, porém, as razões pelas quais na história da.vida na Terra o fígado surge apenas nos vertebrados, há cerca de 400 milhões de anos; a víscera é parecida em todas as espécies - a do porco, porém, é a mais semelhante ao fígado humano. Antes dos vertebrados, os seres vivos tinham grupos de células diferentes para realizar cada uma das funções que o fígado veio a monopolizar; o processo parece subverter a direção habitual da evolução dos organismos.cuja pedra de toque é a especialização das funções. Dizer que a hexagonal célula hepática tem mil e uma utilidades não é mera força de expressão:cientistas consideram que certas tarefas por ela realizadas, como a síntese de proteínas, são essenciais para outras atividades orgânicas, como a formação de tecidos.

Desdobrando esse raciocínio, a soma das funções do fígado alcança, com tranqüilidade, a casa do milhar. "Muitos cientistas passam a vida estudando só uma função do fígado", observa Erkki Larsson. Para ilustrar o que diz, tira da estante, ao lado de sua mesa, volumes que mais lembram dicionários, cada qual dedicado a um tema que, às vezes, se limita a detalhes de como as células hepáticas fazem essa ou aquela reação. Apesar de toda a versatilidade do órgão, falta-lhe um mecanismo capaz de organizar as prioridades em sua disputada agenda. Ao passarem pelo fígado, é como se todas as substâncias, de toxinas a nutrientes, desejassem ocupar suas células por uns instantes.

Como na velha dança-das-cadeiras, onde quem não senta cai fora do jogo, as partículas que não encontram lugar disponível no fígado são expulsas na correnteza do sangue, por uma veia larga, a centrolobular, que vai em direção, ao coração. As partículas rejeitadas fazem então uma longa volta por todo o organismo, até uma nova oportunidade, quando tornam ao fígado ou junto com o sangue oxigenado que o irriga ou com o sangue carregado de substâncias do intestino, do baço e do pâncreas. Nessa competição metabólica não basta chegar primeiro:a quantidade também conta. Quanto maior o número de moléculas de uma dada substância, maior a probabilidade de encontrarem pausa nas células hepáticas.

Dessa maneira, se a maioria das suas 50 bilhões de células - algo como 5 centésimos do total existente no corpo humano - está queimando moléculas de álcool em certo momento, o fígado pouco pode fazer se bater à sua porta, de repente, uma droga de efeitos muito tóxicos. Isso explica porque algumas pessoas, sob o efeito de bebida alcoólica, sofrem intoxicações, às vezes fatais, até por medicamentos aos quais já estavam acostumadas. Contudo, é comum atribuir-se a essas sobrecargas uma série de sintomas que nada tem a ver com o fígado. Não é raro, por exemplo, ouvir alguém reclamando de dor no fígado, após uma refeição pesada. Não se pode negar a dor alheia, mas uma coisa é certa: é muito mais provável que a origem do mal-estar esteja em outro órgão do aparelho digestivo.

O fígado pode até ter muito trabalho para quebrar as gorduras ingeridas, mas nunca reclama do serviço, ou, se reclama, reclama em silêncio, pois nem sequer possui nervos para mandar ao cérebro a mensagem, que produz a sensação dolorosa. E bem verdade que o fígado é recoberto por uma membrana, esta, sim, cheia de nervos. Contudo, só há dor em duas situações específicas: nas doenças graves em estado avançado, nas quais o fígado pode crescer até cinco vezes, ou nas infecções agudas em que de uma hora para outra a glândula incha. Já nos casos de doenças que se desenvolvem lentamente, como muitas hepatites crônicas, os nervos da dor se estendem aos poucos e não produzem sensação alguma.

Outra crendice é associar estados de embriaguez ou de ressaca ao fígado, quando na realidade os sintomas se devem aos efeitos do álcool sobre o cérebro e o restante do aparelho digestivo. Os tão procurados medicamentos à base de alcachofra fazem bem, não porque atuem sobre o fígado, como se imagina, mas porque facilitam a digestão. É fato, porém, que tanto a bebida alcoólica como qualquer remédio, em maior ou menor grau, ao entrarem nas células hepáticas irritam a sua delicadíssima membrana. Se essa agressão for crônica, as células irão degenerar, transformando-se num inútil tecido conjuntivo, semelhante a uma cicatriz: é a cirrose, um problema sem volta. Como diminui sua área de operação, o fígado acaba realizando, num ritmo mais lento, as suas atividades.

O fígado normal produz, diariamente, cerca de 700 mililitros de bílis, um líquido de gosto amargo cujas funções mais importantes são digerir a gordura e eliminar parte da escória do metabolismo. A principal matéria-prima para fabricar a bílis são as moléculas de colesterol que o fígado produz ou colhe no sangue a partir das gorduras ingeridas. Mas a sua típica cor ferruginosa é dada por uma proteína, a bilirrubina, que surge quando o próprio fígado, junto com o baço e a medula óssea, quebra os glóbulos vermelhos já envelhecidos. Aliás, um sinal seguro de que algo está errado com o fígado é quando o organismo não consegue eliminar direito a bilirrubina.

Então, ela se acumula nos tecidos, deixando a pele e os olhos amarelados- sintoma que os médicos chamam icterícia. Com exceção do açúcar, liberado de acordo com as necessidades orgânicas, o restante da produção do fígado não é feito sob encomenda. Assim, as células hepáticas vivem montando a seu gosto diversas proteínas, ao combinar os aminoácidos absorvidos na digestão. No entanto, não há desperdício nesse jogo de armar, pois se alguma proteína volta intacta ao fígado, após ter circulado pelo corpo em busca de quem a quisesse, as células hepáticas a desmontam e aproveitam o seu material outra vez.

Entre as proteínas mais importantes sintetizadas pelo fígado estão os fatores de coagulação do sangue, que são feitos com o auxílio da vitamina K. Isso significa que o mau estado do fígado pode ser a razão do fato de um corte no dedo demorar a cicatrizar. "É por isso que os problemas hepáticos podem causar hemorragia", explica o cirurgião Marcelo Sette. Há oito anos o pernambucano Sette trabalha numa ala de corredores claros e decoração moderna, que contrasta com o restante das instalações da Faculdade de Medicina da USP - o lugar é a Unidade de Fígado, cuja equipe é reconhecida por seus pioneirismos.

Em dezembro do ano passado, por exemplo, a equipe usou pela primeira vez uma espécie de fita adesiva para fechar os vasos sanguíneos do fígado, durante uma cirurgia. A técnica deu certo e até março último nenhuma das cirurgias necessitou de transfusão - um procedimento até então indispensável. Sette é responsável pela área de Hemodinâmica. Ele estuda os fluxos dos vasos que irrigam ou saem do fígado e, através de um exame de cateterismo, semelhante ao que se faz no coração, pode diagnosticar inúmeras doenças.

O catéter, pequeno tubo que passeia pelos vasos do fígado, monitorado por equipamento de ultra-som, está entre o que há de mais moderno em tratamento do órgão: é capaz, por exemplo, de retirar cálculos ou fazer desobstruções inflando balões dentro daqueles canais. Apesar de tais avanços, a ciência ainda não encontrou medicamentos capazes de proteger as células hepáticas. Pelo menos é o que diz a Medicina convencional, alopática. Todos concordam, porém, que a melhor maneira de dar força ao fígado é tratá-lo bem, evitando excessos alimentares, doses extras de bebida e a mania de tomar remédios por qualquer bobagem.

Sentimentos figadais.

Desde a Antigüidade se associa o fígado ao humor, da mesma forma como se atribui ao coração a paternidade das emoções. Não é sem motivo que a depressão conhecida como melancolia tem o nome que tem: vem da conjugação das palavras gregas melanós (negro) e cholé (bílis). Ou seja, a tristeza teria a ver com a secreção desse suco. Já para os chineses, há milhares de anos o fígado é par constante do sentimento de raiva. Por isso, a Medicina chinesa tradicionalista assegura que os tratamentos para o fígado deixam a pessoa mais calma, assim como as técnicas de relaxamento fazem bem ao órgão. De alguma forma esses conceitos fazem parte da cultura popular no mundo inteiro. Usa-se, por exemplo, a expressão "desopilar o fígado" com o significado de promover alegria e se diz de quem tem mau gênio que sofre do fígado. Não obstante, a ciência ocidental não consegue estabelecer relação entre uma obstrução nas vias biliares e um acesso de cólera.

Um caso único de regeneração.

O fogo era um privilégio divino, segundo os antigos gregos, até que Prometeu roubasse uma faísca para dar aos mortais. Por essa ousadia, Zeus mandou amarrar Prometeu em uma pedra, a fim de que uma águia comesse um pedaço de seu fígado diariamente. O maior deus do Olimpo sabia o que estava fazendo: o fígado é o único órgão que se regenera, e o castigo seria eterno. Hoje se sabe que essa regeneração é regulada pelo equilíbrio entre as exigências do organismo e a população de células hepáticas: alguns hormônios, principalmente a insulina do pâncreas, estimulam as divisões celulares até que o fígado tenha tamanho suficiente para dar conta do serviço. "Muitas vezes retiramos três quartos de um fígado e observamos o remanescente recuperar a massa extraída, conta o cirurgião Silvano Raia, 57 anos, da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.

Há dois anos, Raia transplantou o fígado de um menino de 8 anos numa pessoa adulta que pesava apenas 52 quilos, numa cirurgia pioneira no mundo inteiro. Em poucas semanas o órgão implantado alcançou o tamanho do fígado de uma mulher adulta e hoje a paciente leva vida normal. Em dezembro do ano passado, Raia voltou a chamar a atenção, dessa vez por ter realizado o primeiro transplante intervivos do mundo. Um terço do fígado da paranaense Jane Moraes foi transplantado em sua filha Débora, de 4 anos. "Um mês depois, o fígado da mãe já tinha voltado ao tamanho normal", conta Raia. Ele considera a cirurgia um sucesso, embora a menina receptora tenha falecido. "Ela morreu de complicações cerebrais". garante o médico, "que nada tinham a ver com o transplante."  

Fio Maravilha - Porcelana

FIO MARAVILHA - Porcelana



Se tudo der certo, antes ainda do final do século estarão prontos os frutos da revolução dos supercondutores - os fios de cerâmica que são capazes de transportar eletricidade sem nenhuma perda de energia e cujos poderes magnéticos vão criar novidades fantásticas, como, por exemplo, o trem que anda no ar a altíssimas velocidades.

Das antigas e delicadas porcelanas chinesas às sofisticadas telhas usadas para proteger do calor o nariz do ônibus espacial americano, a cerâmica tornou-se uma das técnicas mais bem conhecidas do homem. O que ninguém nunca imaginou. porém, é que ela podia também ser empregada para construir fios elétricos pela simples razão de que sempre foi tida como péssima condutora de eletricidade e excelente isolante nas linhas de alta tensão. Mas aquela convicção desmoronou em meados de 1986 quando, totalmente por acaso, dois químicos franceses tiraram do forno uma cerâmica capaz de fazer milagres. Ela não apenas era uma boa condutora de eletricidade, mas possuía eficiência absoluta, coisa nunca vista sequer em um fio metálico. No novo condutor de barro , uma vez iniciadas, as correntes elétricas jamais se interrompiam. A partir de então, os pesquisadores começaram a sonhar com as mil e uma utilidades capazes de advir desse fio maravilhoso. Alguns cientistas chegaram a sugerir que estava aberta a via para a levitação qualquer um poderia andar sobre as águas, a exemplo de Cristo sobre o Jordão. "Em vez de esteiras como as que existem nos aeroportos mais modernos, as pessoas poderão deslizar acima de um tapete magnético", prevê, por exemplo, um dos mais imaginativos especialistas nas novas possibilidades da cerâmica Praveen Chaudhari, vice-presidente da empresa de computadores IBM. Todo fio que transmite eletricidade se transforma em um fraco imã, argumenta Chaudhari. A sua força se multiplica em uma bobina, que contém grande extensão de fio enrolado. Por isso, os poderes magnéticos dos fios de cerâmica criariam novidades fantásticas.
Mesmo os mais céticos acreditam que essas novidades começarão a invadir a vida cotidiana num prazo não superior a cinco anos. Uma usina como a de Itaipu fornece um bom exemplo das mudanças que poderão ocorrer rapidamente. Toda hidrelétrica desperdiça energia, pois, devido a contingências geográficas, está em geral sempre longe dos centros de consumo. No trajeto entre a usina e o consumidor perde-se energia, porque a resistência dos fios metálicos cria uma espécie de atrito que dificulta a passagem da eletricidade. A corrente elétrica acaba se transformando em calor, que não serve para nada. Estima-se que as perdas por esse motivo representam até 20 por cento da produção de energia. Esse desperdício poderá ser evitado com uma cerâmica supercondutora - isto é, capaz de transmitir eletricidade sem nenhuma resistência.
Em segundo lugar, haveria ganhos nos próprios geradores de Itaipu que, como todo motor elétrico, opera com o auxílio de bobinas eletromagnéticas. Com a eficiência dos novos eletroimãs, essas máquinas se reduzirão a um décimo do seu tamanho atual, multiplicando a sua potência. Mas há ainda um meio muito especial de aproveitar os supercondutores nas hidrelétricas: estocando a força da queda dos rios, à noite. Ela não pode ser usada por completo porque nesse período o consumo é muito baixo e não há para onde enviar a energia produzida. As máquinas "giram no vazio", como dizem os operadores, enquanto o rio corre sem proveito. Mas uma bobina supercondutora poderia receber essa energia e mantê-la girando nos fios de cerâmica sem nenhuma perturbação. Pela manhã, conectada à rede de transmissão, a bobina devolveria a eletricidade estocada como se tivesse acabado de recebê-la. O mesmo truque poderia ainda ser útil em um futuro carro elétrico - algo com que se sonha desde o advento da eletricidade. Esse carro, além de um motor reduzido, mais viável que os protótipos existentes, dispensaria também as baterias químicas, caras e pesadas, como fonte de energia: teria uma bobina supercondutora de estocagem elétrica no lugar dos tanques de gasolina. Isso, se alguém ainda se animar a construir automóveis, ironiza Chaudbari, da IBM. Segundo ele, de fato, todo o sistema de transportes pessoais poderá ser alterado com possibilidades inesperadas, daqui para a frente. Bobinas magnéticas embutidas nos sapatos das pessoas poderiam carregá-las por toda a parte, sobre uma rede de tapetes magnéticos.
É verdade que os engenheiros ainda gastarão muitas noites sobre as pranchetas até que estas e outras maravilhas se tornem parte da vida cotidiana. Mas na Universidade de São Paulo já existe um modelo antigo de bobina supercondutora à base de fios metálicos super resfriados que tem o tamanho de um punho fechado mas é capaz de levantar um automóvel. Nada impede que as cerâmicas super condutoras revolucionem as máquinas elétricas que povoam casas, fábricas e escritórios no mundo moderno. Pois tudo que funciona com eletricidade poderá mudar - dos relógios de pulso e secadores de cabelo até as linhas férreas e os metrôs. "Os supercondutores são uma mina intocada de sonhos", definiu de modo preciso e poético o especialista americano Paul Grant.
De inicio, as descobertas surpreenderam os próprios cientistas. Poucos acreditaram que existia um material capaz de trazer para a temperatura ambiente os segredos do comportamento das substâncias em condições de frio absoluto - ou seja, perto dos 273 graus abaixo de zero. Ai, nessa fronteira silenciosa do Universo, onde já não há o mais leve vestígio de calor, ocorre a supercondução. Mas, para efeitos práticos, isso equivale a não haver supercondução alguma, pois o esforço de conservar um fio a tal temperatura não pagaria o resultado. Por isso, os supercondutores metálicos ficaram inicialmente confinados às instituições de pesquisa. A coisa muda de figura quando a supercondução pode ser criada em temperaturas mais amenas, a "apenas" 200 graus negativos.
Este é o horizonte descortinado pelas novas cerâmicas, uma simples mas extraordinária mistura de quatro elementos químicos relativamente fáceis de encontrar: cobre, oxigênio, bário e outro ingrediente que pode ser o lantânio ou algum dos seus parentes, como o ítrio Basta misturá-los em determinadas proporções, moê-los e depois assá-los em um forno para ter à mão o novo material magnético. Assim, quando se deram conta de que a descoberta era real, em toda a parte os cientistas lançaram-se a explorar melhor os seus ingredientes. A febre da supercondução mobilizou também os cérebros no Brasil. A corrida mundial começou em Zurique, Suiça, com dois pesquisadores da IBM local, George Bednorz e Alex Müller. Eles descobriram que uma certa cerâmica estudada na França, por motivo completamente diverso, era capaz de conduzir corrente sem resistência, a uma temperatura relativamente alta. Até então, os supercondutores de metal funcionavam a cerca de 250 graus negativos. De imediato, a cerâmica elevava o patamar para 238 graus negativos - um espanto, pois desde 1911 a coluna do termômetro só havia avançado 20 graus, a contar do zero absoluto, até chegar aos 250 graus. Os primeiros testes de Müller e Bednorz, realizados com o lantânio na mistura de argila. datam de janeiro de 1986 e foram publicados em setembro do mesmo ano. Logo em seguida, os seus números começaram a ser melhorados - especialmente pelo professor Paul Ching-Wu Chu, da Universidade de Houston, nos Estados Unidos.
Em novembro, Chu já havia se igualado aos europeus. Então. no decurso de uma verdadeira maratona contra o frio-da qual participam cientistas do mundo inteiro - ele acabou substituindo o lantânio pelo ítrio e estabeleceu o recorde: uma cerâmica supercondutora à temperatura de 181 graus negativos - três vezes mais do que o obtido nos 65 anos anteriores de pesquisas. A proeza foi realiza da em fevereiro deste ano; de lá para cá, diversas combinações de argilas deram. resultado idêntico. Apenas Chu e sua equipe acharam mais nove misturas, e os laboratórios Bell, nos Estado. Unidos testaram outras doze.Em vários laboratórios ao redor do mundo já foram construídas cerâmicas supercondutoras em temperaturas bem mais elevadas. Os cientistas soviéticos anunciaram ter alcançado menos 23 graus. Pouco depois, divulgou-se que pesquisadores japoneses haviam conseguido o recorde dos recordes: 20 graus positivos. Mas, nos dois casos. o efeito durou apenas um par de horas. A corrida prossegue para se chegar ao fabuloso supercondutor que se mantenha à temperatura ambiente. No entanto, os resultados obtidos até agora já garantem transformações tecnológicas profundas. As cerâmicas estão sendo manipuladas por técnicos especializados, que procuram transformar esse material quebradiço em peças práticas como fios, filmes ou placas.O que causa furor no mundo da ciência e da indústria é a velocidade dos avanços. Apenas este ano os Estados Unidos vão gastar 38 milhões de dólares em pesquisas nessa área. A maior parte das dotações Vêm do governo, mas também as empresas privadas estão fazendo planos: querem investir pesado nos produtos que podem nascer a partir das experiências. Pelo menos um bilhão de dólares devem rolar nessa direção, até 1990.
Alguns sonhos da supercondução já se converteram em realidade - ainda que, por enquanto, à base dos supercondutores antigos. Em primeiro lugar nessa lista estão os tomógrafos médicos que operam por ressonâncias magnéticas. Trata-se de uma espécie de máquina de raios X que se aproveita dos fracos ímãs existentes em todas as substâncias - especialmente nas moléculas do organismo. Uma bobina nos tomógrafos perturba as minúsculas cargas elétricas dessas moléculas. Um computador analisa as perturbações e assim pode dizer o tipo das moléculas examinadas e a forma do órgão em que estão contidas.
Os tomógrafos atuais operam com supercondutores metálicos à base de nióbio mas para isso e preciso resfriá-los com gás hélio liquefeito. Eis o nó do problema: descoberto no Sol antes de ser avistado na própria Terra, é dificílimo manter o hélio em forma liquida, pois isso ocorre a cerca de 270 graus negativos e exige capas especiais de isolamento térmico, que custam 100 mil dólares a peça. Se forem construídos com as novas cerâmicas, os tomógrafos poderão ser resfriados com nitrogênio liquido, a apenas 196 graus negativos, dispensando, portanto, os sofisticados protetores térmicos. Além disso, enquanto o suprimento anual de hélio custa aos hospitais em torno de 30 mil dólares, o nitrogênio custaria quarenta vezes menos, isto é, a bagatela de 750 dólares ao ano. O mesmo poder de criar fortes perturbações magnéticas é que deu aos Japoneses a idéia de usar a supercondução em seu Maglev. Essa máquina é um trem experimental que não precisa de trilhos: flutua sobre forças ou campos magnéticos fortíssimos, gerados por ímãs supercondutores. Sem o atrito da roda com o trilho, o gasto de combustível para mover o comboio ferroviário é mínimo. Assim, a sua velocidade pode chegar a 524 quilômetros por hora - uma proeza alcançada já em 1979. Esse desempenho é quase duas vezes melhor que o do mais veloz trem em operação comercial no mundo, o TGV, que circula entre Paris e Lyon, na França, e atinge 298 quilômetros por hora.
O supertrem japonês - cujas imagens são o símbolo até agora mais vistoso da nova era tecnológica - opera com oito magnetos em cada vagão. Seus trilhos são milhares de bobinas enfileiradas no leito de uma ferrovia de oito quilômetros, onde é testado. Como a força magnética dos vagões aponta em direção oposta à força das bobinas - trilhos, o Maglev é mantido no ar a cerca de dez centímetros de altura. Só usa as rodas para pousar e decolar, como os aviões.
Os governos parecem mais propensos a gastar grandes somas mas num instrumento formidável da pesquisa científica: os aceleradores de partículas, onde a força dos eletroimãs impulsiona fragmentos de átomos a altíssimas velocidades e os obrigam a se chocar violentamente entre si. Estudando os restos das colisões, os físicos esperam descobrir como o átomo é construído por dentro. Só nos Estados Unidos está se gastando 25 milhões de dólares com esses aceleradores, soma que deve subir para 300 milhões até 1990.Pelo menos metade dessa montanha de dinheiro será empregada em supercomputadores muito menores que os menores existentes no mercado. O que impede a redução ainda mais acentuada dos computadores atuais é o calor criado pela resistência dos fios metálicos: à medida que os microcircuitos ficam cada vez mais compactados, o calor se concentra e tende a fundir os fios. Esse problema, naturalmente, não surge quando os fios não têm resistência, como nas cerâmicas. E por esse motivo, aliás, que os novos materiais de mil e uma utilidades não prestam para uma coisa: fazer chuveiros elétricos, que dependem de alta resistência para gerar calor e aquecer a água.Mas não é só no tamanho que a supercondução vai melhorar os computadores: eles também deverão se tornar ainda mais precisos. Na Inglaterra, por exemplo, já se testou uma máquina supercondutora usada para fabricar circuitos eletrônicos mais eficientes. Ela pode criar detalhes até dois milhões de vezes menores que um metro, dobrando a precisão das atuais linhas de montagem. Em outro caso, um microcircuito dotado de fios supercondutores pôde dominar correntes elétricas infinitamente fugazes, que duram até dois trilhões de vezes menos que um segundo.
Nesses casos, o que está em jogo é a arquitetura microscópica das substâncias - o reino abissal das moléculas e átomos. A moderna ciência está cada vez mais próxima desses tijolos fundamentais da matéria, mas o seu mundo fica tão distante da nossa experiência que parece mágico. É o que imaginou o escritor argentino Ernesto Sábato. "A física moderna parece uma feira de diversões, com salas de espelhos, labirintos de surpresas e homens que apregoam fenômenos", escreveu ele em um artigo denominado "Física Escandalosa", de seu livro Nós e o Universo.Afinal, dizem os físicos, mesmo o aço maciço é feito em sua maior parte de nada. Uma barra de qualquer material é de fato um agregado com um número imenso de partículas minúsculas que estão a grandes distancias umas das outras, comparativamente ao seu tamanho. Essas partículas vivem em perpétuo movimento. São os átomos ou moléculas, aos quais se pode chegar, partindo e tornando a repartir as substâncias Por exemplo, pode-se dividir uma laranja ao meio e depois dividir uma de suas metades novamente: se a operação for repetida apenas 38 vezes, será possível chegar aos seus átomos. Não é fácil como poderia parecer - os átomos são mais de cem milhões de vezes menores que um metro, e não se conhecem muitas facas capazes de cortá-los ao meio No entanto, já existem instrumentos para construir um material trabalhando molécula por molécula, como se fosse um quebra-cabeça infinitamente pequeno. Com os supercondutores, é preciso pensar em algo semelhante: como é possível projetar as moléculas de um fio? Quando se descobrir a resposta a esse desafio, será possível montar supercondutores que funcionem a qualquer temperatura.A teoria não explica porque as atuais cerâmicas podem imitar um comportamento que normalmente só ocorre a baixíssimas temperaturas. Os físicos estão procurando adaptar idéias que foram elaboradas inicialmente na década de 50 e que resultaram no transistor. Segundo eles, quando não há calor, os átomos realizam uma espécie de balé altamente coordenado, que acaba levando à supercondução. Essa teoria demorou 45 anos para ser formulada, desde a descoberta da supercondução, em 1911.
Desde então, nada de novo havia surgido até que o pioneirismo dos suíços Müller e Bednorz os levasse à sua cerâmica, abrindo uma fronteira inesperada por onde a pesquisa pura poderá agora avançar.



Boxes da reportagem

As cerâmicas se tornaram as campeãs da supercondução em temperaturas elevadas, mas os avanços nesse campo começaram em 1911, com a descoberta do fenômeno no metal mercúrio. Entre os supercondutores surgidos depois, os recordistas eram as ligas do metal nióbio.

Os elétrons brincam de dominós
Pode-se comparar a supercondução à conhecida brincadeira de derrubar dominós enfileirados. Esse jogo funciona apenas se a fila estiver muito bem arrumada: assim, quando. o primeiro dominó é derrubado, o demais caem inevitavelmente um após o outro, em um movimento de. cascata. Na condução comum de energia elétrica pelos fios não há uma ordem adequada na fila de dominós: eles caem ao acaso, ou se chocando de raspão com as peças seguintes, ou mesmo tombando no vazio O movimento se interrompe e é preciso fazê-lo recomeçar com outro empurrão.A supercondução, de fato, é apenas uma forma de organizar o movimento das partículas que existem dentro de todo fio elétrico. O fio supercondutor é composto de átomos enfileirados, como no jogo de dominós, e a corrente elétrica é formada pelos elétrons, partículas que se soltam dos átomos a que pertencem. Nesse caso, o movimento dos elétrons e dos átomos se torna perfeitamente harmonioso. Os elétrons nunca se chocam com os átomos ou entre si mesmo, e nem a corrente se transforma em calor - o responsável pela resistência elétrica nos cabos comuns e verdadeiro sinônimo de caos.No fluxo normal da eletricidade, empurrados pela força dos geradores de energia - o que equivale ao empurrão nos dominós -, os elétrons avançam aos trambolhões. Acabam transformando a sua energia em calor, isto é, em movimento caótico dos átomos ou moléculas dos fios (moléculas são grandes grupos de átomos que se agregam nas substâncias).A supercondução permaneceu um mistério até a Segunda Guerra Mundial. Ela havia causado grande espanto quando foi descoberta, no inicio do século, porque até então se pensava que todo movimento devia cessar na ausência de calor. É o que ocorre próximo dos 273 graus negativos - ou zero absoluto, como dizem os físicos, pois nada pode ser mais frio que isso. Por tal razão, dizia-se que calor é apenas átomos em movimento: se não há um, não há outro. Mas essa é uma conclusão apressada, mostrou o físico sueco Heike Kamerlingh Onnes, o descobridor da supercondução, em 1911, quando estudava o comportamento do mercúrio a baixas temperaturas. Ele viu que, na ausência de calor, surgia de fato uma espécie de movimento perfeito entre átomos e elétrons.Apenas 45 anos mais tarde, se descobriu que esse movimento é gerado por uma notável cooperação entre as partículas atômicas. Ocorre que os átomos se entregam a uma suave ondulação, onde os elétrons deslizam aos pares como surfistas no mar. Pois é esse balanço invisível nas profundezas atômicas dos cabos o responsável pela supercondução. As cerâmicas, aparentemente, são capazes de imitá-lo, mesmo em altas temperaturas, devido a algum detalhe químico em sua arquitetura: esse é o enigma que a ciência agora espera desvendar.

Receita de pastilha
As escolas têm condições de verificar como funciona a supercondução. Sob a direção do professor, os alunos podem construir sua própria pastilha e depois vê-la flutuar sobre um imã na sala de aula. Os ingredientes são adquiridos nas lojas de material didático. a começar pelos óxidos: 5 gramas de óxido de ítrio (Y2, O3), 20 gramas de óxido de bário (BaO) e 30 gramas de óxido cuproso (CuO). Eles devem ser misturados com um pouco de água e moídos por três horas em um cadinho, com um pilão. Leva-se ao forno e aumenta-se gradualmente a temperatura até 900 graus, por seis horas, desaquecendo-se por mais seis horas até desligar.O pó preto obtido precisa ser triturado durante três horas. Bem fino, pode ser prensado em forma de pastilha em uma caixa de aço. Com um torno ou um macaco de carro, tem-se a pressão necessária: mil atmosferas. A pastilha volta ao forno por mais 12 horas, agora a 1050 graus e com boa circulação de ar. Pronto, o supercondutor flutuará entre os pólos de imã de ferro-boro, de 3 quilo gauss, imerso em uma vasilha de vidro ou plástico cheia de nitrogênio líquido. A empresa White Martins, de São Paulo, produz nitrogênio líquido. Todo o material - com exceção do forno sairá por cerca de cinco mil cruzados. O professor deve tomar cuidado de não tocar no nitrogênio com a mão.