01
Possante com recorde mundial
No povoado bávaro Irsching, os temores eram grandes: as vibrações de 13 turbinas de avião Jumbo iriam abalar as casas, afirmava-se em meados de dezembro. Era boato. Quando os técnicos da Siemens ligaram sua mais nova turbina a gás, tudo permaneceu tranqüilo – só foi quebrado o recorde mundial para a maior e mais possante turbina a gás. A turbina SGT5-8000H da Siemens pesa 440 toneladas, tem 13 metros de comprimento e respectivamente cinco de altura e largura. É do tamanho de uma casa. Seu desempenho de 340 megawatts – equivalente a 13 turbinas de Jumbo – é suficiente para abastecer de eletricidade uma cidade com milhões de habitantes, como Hamburgo. O mais importante: graças à sua eficiência, o colosso metálico poupa a emissão de 40 mil toneladas de dióxido de carbono por ano, em relação aos equipamentos tradicionais. Em breve, o balanço ecológico será ainda melhor. Após uma fase de testes, os técnicos acoplarão a turbina com um agregado que usa os gases de escapamento para fazer funcionar uma outra turbina, a vapor. Assim, surge uma usina a gás e vapor, que transforma em eletricidade 60% da energia empregada.
02
Triunfo da bateria milagrosa
Laptops, celulares, camcorders – tais aparelhos operam já há algum tempo com pequenas baterias de lítio-íon, pacotes energéticos portáteis, que oferecem o mais alto desempenho. Até agora, porém, o seu emprego em automóveis era muito perigoso. Numa temperatura de 140 graus centígrados, fundem os separadores de plástico utilizados nessas baterias – eles separam os pólos positivo e negativo - provocando assim um curto-circuito. Grandes baterias de lítio-íon, que poderiam mover um carro, acabariam explodindo pelo aquecimento. Agora, o fabricante alemão de baterias Li-Tec desenvolveu a chave para um motor elétrico eficiente: “Separion” é o nome de uma membrana flexível de cerâmica, que pode ser enrolada como papel e resiste a temperaturas de até 450 graus centígrados. Mesmo com temperaturas ainda mais elevadas, as baterias não explodem, elas simplesmente vazam. A empresa coopera entretanto com a Bosch e a Volkswagen para continuar desenvolvendo o produto. A maior indústria automobilística alemã já anunciou o primeiro carro de produção em série com esse novo motor elétrico. Até 2010, o microvan “Space Up blue” da Volkswagen deverá rodar pelas ruas com o motor elétrico.
03
Nanoperfuração a laser
Furar buracos com o diâmetro de um milionésimo de milímetro? A nova invenção do Instituto de Tecnologia Fotônica (IPHT), de Jena, torna isto possível. O processo é denominado de NanoCut e com ele os pesquisadores alemães ganharam o título de “Apogeu da Pesquisa no Ano de 2007”, concedido pela revista especializada britânica “Nature Nanotechnology”. Através do NanoCut, eles concentram a energia de um laser, pela primeira vez, num ponto da dimensão dos cromossomos humanos. Com isto, podem ser desligadas as partes específicas da herança genética, que apresentem defeito – o que cria possibilidades inteiramente novas na medicina. Os cientistas do IPHT chamaram este processo simplesmente de “nocaute óptico”. O segredo desta técnica são nanopartículas de metal que atraem a luz do laser, cujos impulsos luminosos estimulam a partícula, furando um buraco de precisão num tecido. Assim, o diâmetro do buraco não depende mais do laser, mas sim do tamanho da nanopartícula. E elas são, no caso do NanoCut, até 50 mil vezes menores que o diâmetro de um cabelo.
04
A saúde por um fio
Os fios da teia de aranha são mais finos que um cabelo humano, mas mais resistente que aço. Até agora, nenhum cientista tinha conseguido copiar tal cadeia de proteínas. Agora, os especialistas da Universidade Técnica (TU) de Munique lograram a proeza. Em junho, uma firma fundada a partir da universidade, a AMSilk, iniciará a produção da seda aracniana em laboratório. Ao lado de fibras de alta resistência para a indústria, deverão surgir sobretudo microcápsulas de seda como invólucro para medicamentos. Com o robusto material, substâncias ativas poderão, pela primeira vez, ser transportadas com exatidão para determinadas regiões do corpo.
05
Testes celulares em massa
Desenvolver um novo medicamento dura, em média, doze anos e custa 800 milhões de dólares. São os testes de substâncias ativas que tornam tão complicada a pesquisa. Todo novo preparado necessita de um objeto de ataque, uma “estrutura-alvo”. Trata-se de uma molécula no corpo, sobre a qual o medicamento age, influindo nas doenças. Quando pesquisadores encontram tal estrutura apropriada, testam até dois milhões de possíveis substâncias ativas, até uma reação positiva. Grande parte desses exames é feita em trabalho manual. Isto já não atende mais as exigências da farmacologia moderna. A empresa Nanion Technologies, de Munique, encontrou um caminho para automatizar parte desses testes e fazer assim mais efetivo e mais seguro o desenvolvimento de novos medicamentos. Atualmente, a técnica denominada patch clamp é o padrão de medida técnica nos laboratórios das indústrias farmacêuticas. Nesse processo, um pesquisador tem que tocar a célula com uma micropipeta de vidro carregada com a substância ativa, sob o microscópio. Um cientista experimentado logra examinar dez células por dia. A máquina do sul da Alemanha obtém resultados com rapidez muito maior. Controlada por chips, ela examina de forma confiável uma amostra após outra. Um treinamento de poucas horas é suficiente para aprender a operá-la. Com isso, os muniquenses realizaram o sonho de muitos pesquisadores. Laboratórios na Ásia, América do Norte, Europa e Austrália já trabalham com o novo padrão: a tecnologia patch clamp on a chip.
06
Inspiração para os chips do futuro
Em 1965, o co-fundador da Intel, Gordon Moore, fez uma previsão corajosa: a cada dois anos, o número de transistores nos microchips dobraria e sua capacidade de desempenho aumentaria drasticamente. O empresário americano tinha razão. Hoje, 43 anos mais tarde, um único chip dispõe de mais de um bilhão de transistores – a base de funcionamento dos microcomputadores, MP3-Players e da internet. Porém, está claro também que a técnica tradicional de produção de microchips esgotou a suas possibilidades. Não é de se admirar pois que a indústria de semicondutores olhe cheia de esperança para a Alemanha, mais precisamente para Oberkochen em Baden-Württemberg. A firma Carl Zeiss SMT descobriu o caminho para os microchips do futuro – o processo litográfico de Radiação Ultravioleta Extrema (EUV). Através dele, a empresa óptica pode colocar dez vezes mais módulos eletrônicos num chip, do que era possível até agora. Uma comparação deixa claras as dimensões: se um microchip fosse uma folha de papel A4, uma edição inteira da “Deutschland” caberia 53 mil vezes nela, com o uso da técnica EUV. Os técnicos da Zeiss trabalharam dez anos para lograr essa conquista tecnológica, tendo requerido mais de 50 patentes durante a pesquisa. Eles já escreveram história científica com inúmeros recordes mundiais na mecatrônica e na produção óptica. Com isto, surgiu a fábrica de ópticas litográficas mais moderna do mundo.
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Uma luz para o meio ambiente
Uma fonte de luz que consome muito menos eletricidade e que tem duração muito maior que a lâmpada incandescente, que resiste ilesa a abalos e que, além disto, ainda ilumina muito mais que todas as outras lâmpadas? O que parece ser um sonho do futuro já foi agraciado pelo presidente alemão Horst Köhler, no final do ano passado, com o Prêmio Alemão do Futuro de 2007: a nova geração de diodos luminosos da Osram. As pequenas fontes de luz, denominadas LED, existem há muito, mas só agora se tornaram claras o suficiente para substituir as lâmpadas tradicionais. O coração de um LED é um pequeno chip semicondutor que, sob corrente elétrica, gera luz. Até agora, era pequena a intensidade desta luz. Por isto, só eram empregados onde se necessitava de pouca claridade, por exemplo, em luzinhas indicativas de função nos aparelhos elétricos ou displays de telefones. Os técnicos da Osram lograram agora, com um refletor de metal integrado no chip, aumentar drasticamente o rendimento luminoso, juntando ao mesmo tempo vários diodos luminosos em grandes blocos. Com tal tecnologia, os LED podem ser empregados finalmente tanto nas telas de televisão, na iluminação pública ou em projetores, como também em faróis e aparelhos de visão noturna dos automóveis, o que economiza toneladas de dióxido de carbono e muito dinheiro. Nenhuma outra fonte de luz fornece hoje iluminação tão clara com tão pouca energia.
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Cura com bisturi radioativo
Na pele, não se vê mancha vermelha. Mas 30 cm abaixo, dentro do corpo, os feixes iônicos destroem tumores inoperáveis com precisão milimétrica. Há dez anos, os cientistas da Sociedade de Pesquisa de Íons Pesados, em Darmstadt, testaram com êxito o tratamento de pacientes cancerosos, com átomos de carga elétrica. Em breve, o processo ímpar no mundo terá a sua primeira aplicação clínica no centro de terapia com feixes iônicos de Heidelberg. Mais de mil pacientes deverão ser tratados lá anualmente. O método é especialmente apropriado para tumores profundos em órgãos melindrosos, como o cérebro: os feixes iônicos concentram sua energia em setores do tamanho da uma cabeça de alfinete, sem destruir os tecidos em volta.
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Olho de águia no espaço
O primeiro satélite-radar alemão para a observação da Terra mal chegou à sua órbita e já estabeleceu seu primeiro recorde: no espaço de apenas quatro dias, o TerraSAR-X enviou as primeiras fotografias, da altitude de 514 quilômetros, para o Centro Alemão de Dados de Exploração Remota, em Neustrelitz. O que os pesquisadores puderam ver desde o dia 18 de junho de 2007, é de uma nitidez excepcional. Com uma resolução de até um metro, o satélite envia do espaço fotografias detalhadas de inundações no México ou de geleiras minguantes na Patagônia, documenta o desmatamento da floresta tropical ou mede a velocidade das correntes marítimas diante da costa alemã no Mar do Norte. A capacidade do satélite desenvolvido pelo Centro Alemão de Navegação Aérea e Espacial e pela Astrium, uma subsidiária da EADS, encontra interessados em todo o mundo: 1500 clientes de mais de 40 países fazem fila para acessar os dados do TerraSAR-X. A partir de 2009, esse número deve aumentar ainda mais. Pois um segundo satélite TerraSAR-X deverá enviar imagens ainda mais nítidas da Terra.
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O sol no tanque
As indústrias necessitam, dia e noite, de um abastecimento energético confiável. Por isto, a energia solar só desempenha até agora um pequeno papel para as empresas produtoras. Isto poderá mudar através de uma invenção do Centro Alemão de Navegação Aérea e Espacial (DLR). O aproveitamento da energia solar mesmo à noite ou com o céu muito nublado não será mais apenas um sonho. Pela primeira vez em novembro de 2007, os pesquisadores do DLR puseram em funcionamento um acumulador térmico, que guarda por várias horas o vapor produzido em usinas termo-solares e, quando necessário, por exemplo à noite, devolve-o à usina. A instalação inovadora está em funcionamento no maior centro europeu de testes com energia fotovoltaica, a Plataforma Solar de Almería, na Espanha. O acumulador tem uma capacidade de 100 quilowatts e recebe o vapor produzido pela força solar com uma temperatura entre 200 e 300 graus centígrados. Até agora, todos os sistemas que foram construídos para as temperaturas de usinas termo-solares não passaram da fase de testes. Uma capacidade suficiente do acumulador ainda não tinha sido lograda por ninguém. Os cientistas do DLR tiveram êxito agora com um conceito de sanduíche, no qual várias camadas de películas de grafite se interpõem com material acumulador. O potencial deste conceito ainda não está esgotado. O Centro Alemão de Navegação Aérea e Espacial já anunciou que iniciará o projeto subseqüente, com uma meta ainda mais ambiciosa: os técnicos planejam ampliar seu princípio de acumulação para uma instalação de um megawatt. Então, deverão ser mantidas durante horas até mesmo temperaturas de vapor de mais de 300 graus. Desta forma, a energia solar utilizável dia e noite seria atraente não apenas para as usinas termo-solares.
