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elias.girardi

notícia Distribuição de eletricidade por corrente contínua ganha novo impulso

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A inovação consiste em uma espécie de dopagem do plástico, criando um revestimento com maior capacidade de isolamento. [Imagem: Yen Strandqvist/Chalmers University of Technology]

 

Cabos HVDC

 

É bem conhecida a briga entre Thomas Edison, que propunha a adoção da corrente contínua (CC), e Nikola Tesla, que propunha a adoção da corrente alternada (CA).

 

Tesla venceu, e hoje virtualmente toda a infraestrutura elétrica mundial usa a corrente elétrica alternada.

 

Nos últimos anos, porém, vários estudos têm demonstrado que há vantagens em migrar o sistema elétrico para corrente contínua.

 

De fato, cabos de corrente contínua de alta tensão podem transportar eletricidade de maneira eficiente por longas distâncias. Por isso tem havido muito esforço para o desenvolvimento de novas camadas de isolamento, que permitam que esses cabos HVDC (High Voltage Direct Current Cables) sejam enterrados no subsolo ou lançados no fundo do mar, como os cabos de telecomunicações.

 

"Para lidarmos com a crescente demanda global por eletricidade, cabos HVDC eficientes e seguros são um componente essencial. O fornecimento de energia renovável pode flutuar, portanto, ser capaz de transportar eletricidade através de redes de longa distância é uma necessidade para garantir um sistema de distribuição estável e confiável," comenta o professor Christian Müller, da Universidade de Tecnologia Chalmers, na Suécia.

 

Revestimento de baixa condutividade

 

Uma das maneiras de reduzir a perda de eletricidade durante a transmissão é aumentando o nível de tensão de corrente contínua. O problema é que aumentar a tensão afeta o isolamento dos cabos de corrente contínua de alta tensão atuais.

 

A equipe do professor Müller desenvolveu então uma nova forma de reduzir a condutividade desse revestimento isolante. Para isso, eles foram buscar inspiração no processo de dopagem usado na eletrônica - a adição de quantidades minúsculas de um material para controlar as propriedades do material principal, normalmente o silício.

 

A base do novo material é o conhecido polietileno, que já é usado para isolamento em cabos HVDC. Ao adicionar quantidades muito pequenas - 5 partes por milhão - do polímero conjugado conhecido como poli(3-hexiltiofeno), ou P3HT, os pesquisadores conseguiram diminuir a condutividade elétrica do revestimento em até três vezes.

 

O aditivo P3HT é um material amplamente estudado e, dadas as pequenas quantidades necessárias, abre novas possibilidades para os fabricantes de cabos. Outras possíveis substâncias, testadas anteriormente para reduzir a condutividade, são nanopartículas de vários óxidos metálicos e outras poliolefinas, mas estas requerem quantidades significativamente maiores.

 

"Na ciência dos materiais, nós nos esforçamos para usar aditivos nas menores quantidades possíveis, a fim de aumentar o potencial de sua utilização pela indústria e para um melhor potencial de reciclagem. O fato de que apenas uma pequena quantidade desse aditivo é necessária para conseguir o efeito é uma grande vantagem," disse Müller.

 

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A inovação abre uma nova área de pesquisas na utilização de compostos poliméricos no campo da energia e da eletrônica. [Imagem: Amir Masoud Pourrahimi et al. - 10.1002/adma.202100714]

 

Plásticos para transporte e armazenamento de energia

 

Os polímeros conjugados, como o P3HT, têm sido usados para projetar dispositivos eletrônicos flexíveis e fabricados por impressão, no campo da eletrônica orgânica.

 

No entanto, esta é a primeira vez que eles são usados e testados como aditivos para modificar as propriedades de um plástico commodity, como o polietileno. Por isso, os pesquisadores acreditam que sua descoberta pode levar a inúmeras novas aplicações e direções de pesquisa.

 

"Nossa esperança é que este estudo possa realmente abrir um novo campo de pesquisa, inspirando outros pesquisadores a olhar para o design e a otimização de plásticos com propriedades elétricas avançadas para aplicações de transporte e armazenamento de energia," disse Müller.

 

Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=distribuicao-eletricidade-corrente-continua-ganha-novo-impulso&id=010115210914

 

Edited by elias.girardi
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      Transístor de luz
       
      Uma equipe da IBM e do Instituto de Tecnologia Skolkovo, na Rússia, criou um transístor óptico com potencial para substituir os transistores eletrônicos atuais em uma nova geração de computadores que funcionam com fótons em vez de elétrons.
       

       
      Além da economia de energia direta, o transístor de luz não requer resfriamento e é muito rápido:
       
      Quando trabalha na faixa de 1 trilhão de operações por segundo, ele é entre 100 e 1.000 vezes mais rápido do que os transistores eletrônicos de primeira linha de hoje.
       
      "O que torna o novo componente tão eficiente em termos de energia é que basta apenas alguns fótons para fazê-lo chavear," comentou o professor Anton Zasedatelev. "Na verdade, em nossos laboratórios aqui no Skoltech, conseguimos chaveá-lo com apenas um fóton em temperatura ambiente!"
       
      E não é só isso: Além de sua função primária de transístor, a chave óptica pode atuar como um componente que conecta dispositivos transportando dados na forma de sinais ópticos. Ou também pode servir como um amplificador, aumentando a intensidade de um feixe de laser de entrada por um fator de até 23.000.
       

       

      O componente também tem outras funções, como integração de redes ópticas e amplificador para lasers.
       
      Como o transístor de luz funciona
      Assim como um transístor comum alterna entre um 0 e um 1 ligando ou desligando a corrente elétrica que passa por ele, o transístor óptico faz esse chaveamento manipulando dois feixes de laser: Um feixe de laser de controle muito fraco é usado para ligar ou desligar outro feixe de laser mais brilhante.
       
      E não são lasers de alta potência: Basta apenas alguns fótons no feixe de controle para ligar ou desligar o feixe mais forte, o que explica a alta eficiência energética do componente.
       
      A comutação ocorre dentro de uma microcavidade - um polímero semicondutor orgânico de 35 nanômetros ensanduichado entre estruturas inorgânicas altamente reflexivas. A microcavidade é construída de forma a manter a luz que entra presa em seu interior pelo maior tempo possível, para favorecer seu acoplamento com o material da cavidade.
       
      Este acoplamento de luz-matéria forma a base do novo componente: Quando os fótons se acoplam fortemente aos pares de elétron-lacuna - também conhecidos como excitons - no material da cavidade, isso dá origem a entidades de curta duração, chamadas de exciton-polaritons, que são uma espécie de quasipartículas.
       
      Quando o laser de bombeamento - o mais brilhante dos dois - chega ao transístor, isso cria milhares de quasipartículas idênticas no mesmo local, formando um condensado, que codifica os estados lógicos "0" e "1" do transístor.
       
      Para alternar entre os dois estados do componente, um pulso do laser de controle "ativa" o condensado pouco antes da chegada do pulso de laser de bombeamento. Isto estimula a conversão de energia do laser de bombeamento, aumentando a quantidade de quasipartículas no condensado: Uma grande quantidade de partículas ali corresponde ao estado "1" do transístor óptico.
       
      Bibliografia:

      Artigo: Single-photon nonlinearity at room temperature
      Autores: Anton V. Zasedatelev, Anton V. Baranikov, Denis Sannikov, Darius Urbonas, Fabio Scafirimuto, Vladislav Yu. Shishkov, Evgeny S. Andrianov, Yurii E. Lozovik, Ullrich Scherf, Thilo Stöferle, Rainer F. Mahrt, Pavlos G. Lagoudakis
      Revista: Nature
      Vol.: 597, pages 493-497
      DOI: 10.1038/s41586-021-03866-9
       
      Fonte:
      https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=transistor-luz-acelera-computacao-1-000-vezes&id=010110210924#.YXMRgZ7MLIU
       
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      Você conhece os diversos tipos de solda eletrônica? Diferentes tipos de solda são adequados para uma variedade de temperaturas e aplicações. A escolha da solda certa é vital para garantir uma conexão elétrica que dure a vida útil do circuito e não seja um ponto de falha .
      As informações neste artigo se aplicam amplamente a diferentes tipos de solda eletrônica. Verifique a embalagem da solda para garantir que seja seguro usar com eletrônicos.
       
      Algumas considerações
      Existem vários tipos de solda eletrônica, a mais comum no uso da eletrônica é a solda de fio com fluxo, de 60/40 espessura de 1mm (imagem acima). Mas o que quer dizer 60/40 ?
      Liga metálica da Solda: As ligas metálicas são designadas pelas proporções de estanho e chumbo, por exemplo, dizer que a solda é 60/40, significa dizer que há nela 60% de estanho e 40% de chumbo. São comumente encontradas no mercado soldas nas proporções 70/30, 60/40, 50/50 e 40/60.
       
      A liga depende muito do uso, levamos em conta que quanto mais estanho a liga tiver, mais baixo vai ser o ponto de fusão. Então uma solda com liga 70/30 vai derreter muito mais rápido que uma solda com liga 40/60.
       
      Barras de Dessoldarem ou Salva Chip: Um dos exemplos é a barra de dessoldagem que vem em Kits de desoldagem. Essas barras tem uma liga com muito estanho e por esse motivo tem um ponto de fusão muito baixo, quando misturada a solda comum faz com que seu ponto de fusão baixe sensivelmente facilitando a retirado do componente e limpeza do local.
       
      Solda com Fluxo: Na eletrônica as soldas vem com fluxo interno, elas são ocas e este oco é preenchido com o fluxo. O fluxo auxilia a soldagem e melhora a aderência da solda a superfície, abaixo falaremos sobre isso mais detalhadamente.
       
      Solda para SMD: A única coisa que difere a solda normal para a solda de componentes SMD é a espessura do fio de solda, no mercado estão disponíveis varias espessuras, a mais comum é 1mm, já para SMD é muito usado o fio de solda de .5mm.
       
       Fluxo e Pasta para Solda
       
      O fluxo e pasta para Solda servem para facilitar a aderência da solda a uma superfície, ou seja, ela limpa e melhora as superfícies que serão soldadas. Muitos metais não combinam, mas se você usar a pasta ou fluxo de solda o estanho e chumbo vão aderir ao metal com maior facilidade.
      Muitas vezes, mesmo que a solda tenha fluxo interno é aconselhável usar o fluxo ou pasta para melhorar ainda mais a aderência e facilitar a solda.
       
      A diferença entre o fluxo de solda e a Pasta de solda é que o fluxo é recomendado para a utilização em componentes eletrônicos, já a pasta de solda é ideal para chassis, chapas, isoladores metálicos e locais onde existe grandes superfícies a serem soldadas.
      Um dos melhores fluxos são a base de Breu, ele é uma resina mineral obtida como subproduto da destilação do petróleo.
       
      Tipos de solda eletrônica
      A solda está disponível em vários diâmetros, sendo as mais comuns de 0,02 “, 0,04” e 0,063 “. As soldas de diâmetro maior são ótimas para grandes trabalhos, como estanhar fios de múltiplos fios, mas são menos úteis para trabalhos finos, como superfícies As soldas para eletrônicos geralmente se enquadram em uma de três categorias:
       
      Soldas em liga de chumbo Soldas sem chumbo Soldas em liga de prata  
      Soldas em liga de chumbo
      As soldas de liga de chumbo são feitas de uma liga de estanho e chumbo, às vezes também com outros metais. A combinação dos metais resulta em uma liga com baixa temperatura de fusão.
       

       
      A solda de liga de chumbo é frequentemente referenciada por sua relação de liga, como 60/40 ou 63/37, com o primeiro número sendo o estanho em peso e o segundo número sendo a quantidade de chumbo em peso. 
      Ambas as ligas comuns são adequadas para eletrônicos comuns, mas a 63/37 é uma liga eutética, o que significa que possui uma transição acentuada entre os estados líquido e sólido à medida que a temperatura muda. 
       
      Essa propriedade ajuda a reduzir as juntas de solda a frio, que podem ocorrer quando uma peça se move enquanto a solda está esfriando.
      Lave bem as mãos após manusear a solda com chumbo. O resíduo pode ser prejudicial se ingerido, principalmente em crianças.
       
      Soldas sem chumbo
      As ligas de chumbo eram o padrão para solda usada em eletrônicos há décadas, mas devido aos problemas de saúde associados ao chumbo, os fabricantes estão se afastando das soldas à base de chumbo. 
      Uma das ligas sem chumbo mais populares é uma liga de 96,5 / 3 / 0,5 com 96,5% de estanho, 3% de prata e 0,5% de cobre.
       
      As ligas sem chumbo geralmente são mais caras que as soldas de chumbo. Eles também derretem a uma temperatura mais alta, o que significa que demoram mais para serem aplicados. No entanto, eles são mais seguros e mais ecológicos.
       
      Soldas em liga de prata
      A solda de liga de prata pode ser isenta de chumbo ou combinada com chumbo. A prata foi originalmente adicionada à solda de liga de chumbo para evitar um efeito conhecido como migração de prata. 
      Com soldas típicas de ligas de chumbo, a prata em um revestimento de prata lixiviará a solda e fará com que as juntas se tornem quebradiças e propensas à ruptura. 
       

       
      Formas de solda
      Entre os tipos de solda eletrônica, a solda geralmente vem em carretéis de arame, mas também existem outras formas de solda, incluindo:
      Pelotas de solda Anéis de solda Esferas de solda Hastes de solda Lingotes de solda Tiras de solda  
      Você também pode encontrar arruelas codificadas em solda para solda automatizada. Algumas ligas sem chumbo estão disponíveis apenas como pasta de solda.
      Evite misturar ligas de chumbo e soldas sem chumbo usando ferros separados para cada tipo de solda.
       
      Lead Free – Os tipos de solda eletrônica ecologicamente corretos
      A Solda sem chumbo ou “Lead Free” possui um ponto de fusão mais alto (217 C° aproximadamente) e baixa maleabilidade, isto é, são menos flexíveis que as soldas com chumbo, os placas de circuito e componentes tiveram que ser reprojetados. Países de primeiro mundo dominaram os processos de fabricação mas com a mudança da produção para a China os problemas começaram.

       
       
      Para trabalhar com soldas sem chumbo há a necessidade de um controle de qualidade impecável e regras devem ser seguidas a risca. Quando pequenos problemas ocorrem os defeitos em qualquer aparelho eletrônico será certo.
      Atualmente as leis, principalmente na união europeia estão abolindo o uso de chumbo na eletrônica, com isso surgiu a solda Lead-Free, uma soldas isenta de chumbo.
       
      Todos conhecemos os efeitos nocivos do chumbo na nossa saúde e no meio ambiente. E essa lei veio para limpar e evitar contaminações por conta do chumbo.
      Até aqui no Brasil, onde ainda é permitido usar as soldas com chumbo já existe algumas opções de solda Lead Free (sem de chumbo).
      As ligas metálicas disponíveis e mais utilizadas são as ligas que tem em sua composição Prata (Ag), Estanho (Sn) e Cobre (Cu), a proporção varia de acordo com cada fabricante, em geral o estanho faz parte de no mínimo 95% da liga metálica da solda Lead Free.
       
      Como selecionar a solda certa pelos tipos de Solda Eletrônica
      Para começar vamos com o que não pode faltar, como já citamos acima, o fio de solda com fluxo de espessura de 1,0mm e liga 60Sn x 40Pb (60/40). Uma dica bacana para usar essa solda em SMD é esticar o fio, ele é bem maleável e ao esticar ele quase chega aos .5mm.
      Ao escolher a solda, é necessário levar em consideração o custo, o material que está sendo soldado, o uso do fluxo , o tamanho das peças que estão sendo soldadas e os possíveis problemas de saúde e segurança.
       
      Você pode encontrar solda com um ou mais núcleos de resina (fluxo) que passam pelo centro do fio de solda. Esse fluxo de solda incorporado ajuda o fluxo de solda e a ligação às peças que estão sendo soldadas, mas esse tipo de solda não é ideal para todos os trabalhos. 
      Por exemplo, soldas de fluxo ácido que são comumente usadas em encanamentos nunca devem ser usadas em eletrônicos.
       
      fonte: topgadget.com.br
       
    • By elias.girardi
      Telescópio James Webb chegou à Guiana Francesa para ser lançado. Imagem: NASA / Chris Gunn
       
      Previsto para ser lançado em 18 de dezembro, o telescópio James Webb chegou na terça-feira (12), em Kourou, na Guiana Francesa, lugar de onde será enviado ao espaço. O transporte do que é considerado o maior e mais complexo observatório das ciências espaciais demorou 16 dias entre Califórnia e a América do Sul. Foram 9,3 mil km entre o Pacífico e Atlântico.
       
      O lugar de lançamento ocorrerá a uma distância de 250 km do Brasil. O percurso até a base espacial — aberta a visitações — é de pouco mais de três horas saindo de Oiapoque, no Amapá.
       
      A Nasa, agência espacial dos Estados Unidos, coordenadora do projeto, informou que o telescópio será preparado ao longo de dois meses na Guiana Francesa antes de ser enviado através do foguete Ariane 5, lançador usado pela Agência Espacial Europeia para colocar satélites artificiais em órbita no espaço.
       
      Ao ser colocado para funcionar no espaço, o Webb tem previsão de revelar "percepções sobre todas as fases da história cósmica — desde logo após o big bang — e ajudará na busca por sinais de habitabilidade potencial entre os milhares de exoplanetas que os cientistas descobriram nos últimos anos", informou a Nasa, em comunicado.
       
      "O Telescópio Espacial James Webb é uma conquista colossal, construído para transformar nossa visão do universo e fornecer ciência incrível. Vai olhar para 13 bilhões de anos antes, para a luz criada logo após o big bang, com o poder de mostrar à humanidade os confins do espaço que já vimos. Agora estamos muito perto de desvendar mistérios do cosmos", comentou o coordenador do projeto Bill Nelson, da Nasa.
       
      A viagem até a América do Sul
       
      O James Webb chegou desmontado na Guiana Francesa. Depois de concluir os testes, os componentes do observatório foram guardados em um contêiner customizado e ambientalmente controlado.
       

      Telescópio chamou atenção de moradores, em Kourou, na Guiana Francesa. Imagem: Divulgação/NASA.
       
      Para transportar o Webb à base de lançamento, a equipe fez um minucioso levantamento do percurso que o telescópio passaria, com a altura dos semáforos e buracos nas ruas por onde o contêiner percorreria e até eventuais oscilações do clima durante a viagem oceânica.
       
      Segundo a Nasa, era possível levar o telescópio por avião, mas optaram pelo mar porque existem sete pontes entre o aeroporto de Caiena — capital da Guiana Francesa — e a base espacial europeia, o que colocaria em risco a operação.
       
      Até a América do Sul, o navio percorreu velocidade de 27 km por hora, permitindo que o contêiner balançasse de maneira suave, sem qualquer dano ao telescópio.
       
      Para manter o contêiner sem impurezas que comprometessem a qualidade do telescópio, os cientistas ainda desenvolveram no navio um sofisticado sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado que monitorava e controlava a umidade e a temperatura dentro do contêiner.
       
      Além disso, vários reboques carregados com dezenas de garrafas pressurizadas, forneciam um suprimento contínuo de ar puro, manufaturado e seco para o interior do contêiner.
       
      O James Webb
       
      Projetado na década de 1990, o telescópio foi inicialmente programado para ser lançado na década de 2000, mas uma série de problemas de desenvolvimento levou a vários adiamentos e a um grande aumento em seu custo, por volta de 10 bilhões de dólares.
       

      James Webb foi desmontado para viagem entre oceanos. Imagem: Divulgação/Nasa.
       
      O telescópio será colocado em órbita ao redor do sol, a 1,5 milhão de quilômetros da Terra. Outro telescópio espacial, o Hubble, lançado em 1990 e ainda em operação, gira em torno de nosso planeta a 600 km de distância.
       
      O programa de observação para o primeiro ano de atividade do telescópio já foi estabelecido. Cientistas de 44 países enviaram mais de mil projetos no total, dos quais pouco menos de 300 foram selecionados por um comitê especializado.
       
      Entre eles está a observação de exoplanetas, isto é, planetas que estão fora do sistema solar. Com James Webb, será possível analisar a composição de suas atmosferas, em busca de água ou CO2, por exemplo.
       
      Fonte: https://www.uol.com.br/tilt/noticias/redacao/2021/10/15/telescopio-james-webb-chega-a-base-espacial-guiana-francesa.htm
       
    • By elias.girardi
      Lembra do episódio "Metalhead" da série Black Mirror, com aqueles cães-robôs caçando os humanos sobreviventes em um futuro distópico? Parece que a ficção está começando a virar realidade. Uma imagem compartilhada no Twitter pelo fabricante de robôs militares Ghost Robotics é, no mínimo, perturbadora.
       
      No post publicado recentemente é possível ver um cão-robô quadrúpede com um rifle automático — usado por franco-atiradores — amarrado nas costas com a seguinte legenda: “Mantendo nossas equipes de operações especiais armadas com a mais recente inovação em letalidade”.
       

       
      A inovação, no caso, é chamada Rifle de Uso Especial Não Tripulado (SPUR, na sigla em inglês). O sistema conta com uma arma Creedmoor de 6,6 milímetros de alta precisão, utilizada por atiradores de elite no campo de batalha para atingir alvos móveis e estáticos em longas distâncias.
       
      SPUR
       
      O cão robótico fez sua estreia no salão de exposições da convenção anual da Associação do Exército dos EUA, realizada no país norte-americano. A “atração” foi apresentada como o primeiro sistema não tripulado equipado com uma arma letal de longo alcance.
       
       
      Segundo a Ghost Robotics, o SPUR pode ser instruído remotamente por um operador humano para limpar o cano, carregar a munição e proteger a arma. O rifle já vem equipado com um silenciador instalado na parte frontal, fazendo com que os oponentes tenham dificuldade para determinar de onde o tiro partiu.
       
      “Nosso cão-robô é capaz de disparar com precisão a uma distância de até 1.200 metros. Este sistema não tripulado também apresenta capacidades de estabilização impressionantes como resultado de seu design quadrúpede e dos vários sensores integrados que ajudam na mobilidade”, afirma o CEO da Ghost Robotics Jiren Parikh
       
      Inteligência artificial
       
      Até agora, a Ghost Robotics não entrou em detalhes sobre o cérebro cibernético que equipa o SPUR, nem sobre o nível de autonomia que o cão-robô possui em situações de tomada de decisão. Tudo que se sabe é que ele opera com um sistema de inteligência artificial (IA) capaz de identificar possíveis ameaças.
       

      SPUR pode ser controlado à distância (Imagem: Reprodução/Ghost Robotics)
       
      A empresa não deixa claro se o robô vai apenas detectar e travar potenciais inimigos, enquanto espera o comando de um operador humano para começar a atirar, ou se a máquina terá capacidade para efetuar os disparos sem a necessidade da aprovação de um controlador.
       
      Seja qual for a resposta, a simples imagem de um robô armado levanta sérias questões éticas sobre o papel das máquinas usadas por forças de segurança. Um comentário no post da Ghost Robotics mostra que a preocupação é real: “Isso é triste. Em que mundo isso é uma boa ideia?
       
      Fonte: https://canaltech.com.br/robotica/cao-robo-armado-com-rifle-parece-coisa-da-ficcao-mas-ja-existe-no-mundo-real-198747/
       

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