Supermicroscópio mostra detalhes raros de objetos do dia a dia

28/01/2011 - 11h20

DA BBC BRASIL

Um fotógrafo revelou detalhes nunca vistos de objetos de uso doméstico ampliando até milhões de vezes o tamanho das imagens capturadas.
Usando um microscópio eletrônico de varredura, Steve Gschmeissner registrou imagens surpreendentes e inusitadas em terceira dimensão de diversos artefatos presentes na casa, como papel adesivo, escova de dentes e fio dental, palito de fósforo e escova de maquiagem.
O microscópio especial bombardeia objetos com um feixe fino de elétrons de alta energia. Parte desses elétrons é desviada e um detector converte este sinal em imagem.
Gschmeissner, 61, diz que o aparelho é "um brinquedo de criança" para ele. Um microscópio deste grau de sofisticação pode custar até R$ 1,6 milhão.
Outra série de fotografias de Gschmeissner exibem detalhes do exoesqueleto de insetos e aracnídeos, como moscas, pulgas e aranhas.

	Imagem ampliada em 3-D mostra objetos de uso cotidiano como deste fio dental usado; veja galeria de fotos

Developing metamaterials that emulate nature's camouflage masters

Nanotechnologists, marine biologists, and signal-processing experts from Rice Univ., the Marine Biological Laboratory in Woods Hole, Mass., and other U.S. universities have won a $6 million grant from the Office of Naval Research to unlock the secrets of nature's best camouflage artists. Ultimately, the team hopes to create "metamaterials" that emulate some of the elegant skin colors and patterns produced by marine animals.
"Our internal nickname for this project is 'squid skin,' but it is really about fundamental research," said Naomi Halas, a nano-optics pioneer at Rice and the principal investigator on the four-year grant. "Our deliverable is knowledge—the basic discoveries that will allow us to make materials that are observant, adaptive and responsive to their environment."
Halas said the project was inspired by the groundbreaking work of grant co-investigator Roger Hanlon, a Woods Hole marine biologist who has spent more than three decades studying the class of animals called cephalopods that includes the squid, octopus and cuttlefish. One of Hanlon's many discoveries is that cephalopod skins contain opsins, the same type of light-sensing proteins that function in eyes.
"The presence of opsin means they have some primitive vision sensor embedded in their skin," Halas said. "So the questions we have are, 'What can we, as engineers, learn from the way these animals perceive light and color? Do their brains play a part, or is this totally downloaded into the skin so it's not using animal CPU time?"
Halas said the project has several tracks. The team's marine biologists—Hanlon and Thomas Cronin of the Univ. of Maryland, Baltimore County—will investigate how cephalopods sense and use light to regulate their skin's patterns, colors, and contrasts.
"This project will enable us to explore an exciting new avenue of vision research—distributed light sensing throughout the skin," Hanlon said. "How and where that visual information is used by the nervous system is likely to uncover some novel neural circuitry."
It will be up to the team's engineers to try and emulate cephalopod skin using new metamaterials, materials that blur the line between material and machine. Halas said the group plans to use patterns of organized nanostructures to create sheets of materials that can change colors quickly—like the pixels of a high-definition television screen—but which can also "see" light in the same way that squid skins do. A key component of the material will be unique clusters of nanomaterials discovered by Rice chemist Stephan Link, a co-investigator on the grant. Halas said Link's materials are very sensitive to changes in their environment and can more easily change colors than other nanomaterials.
Another type of nanoparticle will likely be used for light sensing, and the team will also need a control mechanism, a system for processing incoming light signals and generating camouflage output. Co-investigator Peter Nordlander, a Rice physicist, will work on optics, and materials scientist John Rogers, a co-investigator at the Univ. of Illinois, will help bring everything together into a package that's large enough to be seen without a microscope.
"This is an inherently multidisciplinary problem," Halas said. "No one is going to understand this unless you have marine biologists talking in detail to systems engineers, who talk in detail to nanotechnologists, who talk in detail to the people who integrate everything. There has to be strong dialogue among everyone."
Halas said the biggest surprise so far has been the close affinity that's developed between Hanlon and Rice signal-processing expert Rich Baraniuk, the leader of the team's systems engineering effort.
"You would think that applied mathematicians and marine biologists would have almost nothing in common," she said. "But they have more in common than the rest of us. They are thinking about basically the same problems, but they are thinking about them from very different points of view."
SOURCE

Casca de banana transformada em pó pode despoluir água

GIULIANA MIRANDA
DE SÃO PAULO

Esnobada por indústrias, restaurantes e até donas de casa, a casca de banana pode em breve dar a volta por cima.
Descobriu-se que, a partir de um pó feito com ela, é possível descontaminar a água com metais pesados de um jeito eficaz e barato.
O projeto é de Milena Boniolo, doutoranda em química pela Ufscar (Universidade Federal de São Carlos, no interior paulista), que teve a ideia ao assistir a uma reportagem sobre o desperdício de banana no Brasil.

	Editoria de Arte/Folhapress

"Só na Grande São Paulo, quase quatro toneladas de cascas de banana são desperdiçadas por semana. E isso é apenas nos restaurantes", diz a pesquisadora.
Boniolo já trabalhava com estratégias de despoluição da água, mas eram métodos caros --como as nanopartículas magnéticas--, o que inviabilizava o uso em pequenas indústrias.
Com as cascas de banana, não há esse problema. Como o produto tem pouquíssimo interesse comercial, já existem empresas dispostas a simplesmente doá-las.
MASSA CRÍTICA
"Como o volume de sobras de banana é muito grande, as empresas têm gastos para descartar adequadamente esse material. Isso é um incentivo para que elas participem das pesquisas", afirma.
O método de despoluição se aproveita de um dos princípios básicos da química: os opostos se atraem.
Na casca da banana, há grande quantidade de moléculas carregadas negativamente. Elas conseguem atrair os metais pesados, positivamente carregados.
Para que isso aconteça, no entanto, é preciso potencializar essas propriedades na banana. Isso é feito de forma bastante simples e quase sem gastos de energia.
"Eu comecei fazendo em casa. É realmente muito fácil", diz Boniolo.
As cascas de banana são colocadas em assadeiras e ficam secando ao sol durante quase uma semana. Esse material é então triturado e, depois, passa por uma peneira especial. Isso garante que as partículas sejam uniformes.
O resultado é um pó finíssimo, que é adicionado à água contaminada. Para cada 100 ml a serem despoluídos, usa-se cerca de 5 mg do pó de banana.
Em laboratório, o índice de descontaminação foi de no mínimo 65% a cada vez que a água passava pelo processo. Ou seja: se for colocado em prática repetidas vezes, é possível chegar a níveis altos de "limpeza".
O projeto, que foi apresentado na dissertação de mestrado da pesquisadora no Ipen (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares), foi pensado com urânio.
Mas, segundo Boniolo, é eficaz também com outros metais, como cádmio, chumbo e níquel --muito usados na indústria. Além de convites para apresentar a ideia no Brasil e na Inglaterra, a química também ganhou o Prêmio Jovem Cientista.
Agora, segundo ela, é preciso encontrar parceiros para viabilizar o uso da técnica em escala industrial.