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  1. Giroscópios de luz mais próximos da realidade Um novo tipo de fibra óptica está viabilizando giroscópios que usam apenas luz para detectar movimento e posicionamento. Giroscópios de fibra óptica Acaba de ser dado um passo importante para trazer para o mercado giroscópios de fibra óptica, um tipo de sensor de que detecta a rotação usando apenas luz. Como os giroscópios são a base da maioria dos sistemas de navegação, o trabalho de Glen Sanders e colegas da Universidade de Southampton, no Reino Unido, abre caminho para viabilizar grandes melhorias para esses sistemas. Os giroscópios de fibra óptica ressonadores usam dois lasers disparados em direções opostas em uma bobina de fibra óptica. As extremidades da fibra são conectadas para formar um ressonador óptico, de forma que a maior parte da luz recircula e faz várias viagens ao redor da bobina. Quando a bobina está em repouso, os feixes de luz viajando em ambas as direções compartilham a mesma frequência de ressonância. Mas quando a bobina se movimenta, as frequências de ressonância mudam em relação umas às outras de uma forma que pode ser usada para calcular a direção do movimento ou orientação do dispositivo no qual o giroscópio está montado. "Embora nosso giroscópio ainda esteja nos estágios iniciais de desenvolvimento, se ele alcançar sua capacidade total de desempenho, ele estará pronto para se colocar na próxima geração de tecnologias de orientação e navegação, que não apenas avançam os limites da precisão, mas o fazem com tamanho e peso reduzidos," disse Sanders. Fibra óptica oca Sanders empregou um novo tipo de fibra óptica oca que rompeu os limites de todos os protótipos já construídos, melhorando a estabilidade do giroscópio em 500 vezes. Conhecidas como fibras anti-ressonante sem nós, essa nova classe de fibras apresenta níveis extremamente baixos de efeitos não-lineares, além de baixa atenuação óptica, o que melhora a qualidade do ressonador porque a luz mantém sua intensidade, gerando uma perda menor do que qualquer outra fibra de núcleo oco. "Esperamos ver esses giroscópios sendo usados na próxima geração da aviação civil, veículos autônomos e muitas outras aplicações nas quais os sistemas de navegação são empregados," disse Sanders. "Na verdade, à medida que melhoramos o desempenho dos sistemas de navegação e orientação, esperamos abrir possibilidades e aplicações totalmente novas." Link: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=giroscopios-luz&id=010110210108#.YEKG5k6Sncc
  2. Câmera quântica vira realidade e fotografa o invisível As câmeras quânticas, bem como as chamadas câmeras de fóton único, que também são quânticas, vêm sendo desenvolvidas há vários anos, mas só agora estão-se tornando práticas. [Imagem: Fraunhofer IOF] Fotografia quântica Engenheiros alemães construíram uma câmera ultrassensível que forma as imagens capturando uma luz que nunca entra em contato com o objeto que está sendo fotografado. Ela funciona com base no entrelaçamento quântico - ou emaranhamento -, o mesmo comportamento que está sendo usado nos qubits usados pelos computadores quânticos, e que estabelece que duas partículas de luz, ou fótons, que estejam entrelaçadas, passam a influenciar-se mutuamente, qualquer que seja a distância que as separe. As câmeras atuais funcionam capturando a luz que é refletida pelo objeto que está sendo fotografado ou filmado. Elas funcionam muito bem para a luz visível, mas não são boas em outras frequências ricas em informações sobre os objetos, como a faixa infravermelha (temperatura), ultravioleta ou terahertz. O entrelaçamento quântico entra em cena justamente para permitir fazer imagens desses comprimentos de onda extremos - dito de outra forma, torná-los visíveis. Para isso, o entrelaçamento "acopla" dois comprimentos de onda diferentes, aquele que se deseja coletar, e a luz visível. Câmera fotográfica quântica Em uma configuração conhecida como interferométrica, um feixe de laser é enviado através de um cristal que divide a luz, gerando dois feixes cujos fótons saem entrelaçados. Esses dois feixes podem ter comprimentos de onda muito diferentes, dependendo das propriedades do cristal, mas ainda assim continuarão intrinsecamente conectados um ao outro devido ao fenômeno do entrelaçamento. "Então agora, enquanto um feixe de fótons na faixa infravermelha invisível é enviado ao objeto para iluminação e interação, seu feixe gêmeo no espectro visível é capturado por uma câmera. Como as partículas de luz entrelaçadas carregam a mesma informação, uma imagem é gerada mesmo que a luz que chega à câmera nunca tenha interagido com o objeto real," explica o professor Markus Gräfe, do Instituto de Pesquisa em Óptica e Engenharia de Precisão, na Alemanha. Desta forma, o fóton gêmeo visível fornece todas as informações sobre o que está acontecendo com seu gêmeo invisível conforme ele atinge o objeto - simultaneamente e à distância. "Nós fomos capazes de demonstrar que todo esse complexo processo pode ser realizado de forma robusta, compacta e portátil," disse Grafe. Mas não tão portátil assim, com a equipe afirmando que deseja agora miniaturizar tudo para o tamanho de uma caixa de sapatos. Os experimentos com a fotografia quântica até agora se baseavam em grandes equipamentos, de difícil utilização prática. [Imagem: Universidade de Viena] Observação da vida A captura de imagens na faixa infravermelha e terahertz promete revelar muitas informações que permanecem invisíveis aos olhos dos cientistas. Por exemplo, bio-substâncias como proteínas, lipídios e outros componentes bioquímicos podem ser distinguidos com base em suas vibrações moleculares características. Essas vibrações são estimuladas pela luz na faixa de infravermelho médio a terahertz e são muito difíceis de se detectar com as técnicas convencionais de microscopia ou espectroscopia. Se esses movimentos puderem ser capturados ou induzidos, será possível ver exatamente como certas proteínas, lipídios e outras substâncias estão distribuídas nas amostras de células. Por exemplo, alguns tipos de câncer têm uma concentração característica ou expressão de certas proteínas. Isso significa que a doença pode ser detectada e tratada com mais eficiência. O conhecimento mais preciso da distribuição das bio-substâncias pode trazer grandes avanços também na pesquisa de novos medicamentos. Microscópio de varredura quântico O princípio também pode ser usado na faixa espectral ultravioleta: a luz UV danifica facilmente as células, de forma que amostras vivas são extremamente sensíveis a essa luz, limitando significativamente o tempo disponível para investigar, por exemplo, processos celulares que duram várias horas ou mais. Como menos luz e doses menores de radiação penetram nas células dos tecidos durante a operação da câmera quântica, elas podem ser observadas e analisadas em alta resolução por períodos mais longos sem correr o risco de serem destruídas. Outro passo que a equipe espera dar é criar um microscópio quântico de varredura. Em vez de a imagem ser capturada com uma câmera de campo amplo, ela será digitalizada, semelhante a um microscópio de varredura a laser. Os pesquisadores esperam que isso produza resoluções ainda mais altas de menos de um micrômetro, permitindo o exame de estruturas dentro de células individuais com ainda mais detalhes - as células medem cerca de dez micrômetros, em média. A longo prazo, eles querem ver a imagem quântica integrada nos sistemas de microscopia existentes como uma tecnologia básica, reduzindo assim as barreiras para os usuários do setor industrial. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=camera-quantica&id=010110200416#.XqLuMWhKjcs
  3. Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/05/2020 Interface háptica O protótipo é bem típico das tecnologias emergentes, ainda complicado e pouco prático. Mas o conceito criado por Cathy Fang e colegas da Universidade Carnegie Mellon, nos EUA, tem potencial para dar um novo impulso aos sistemas de realidade virtual. Trata-se de uma interface háptica que permite que o usuário dos ambientes imersivos sinta os objetos virtuais. E sinta com uma qualidade muito superior aos mecanismos vibratórios dos controles atuais. A interface é composta por vários cordões presos à mão e aos dedos para simular a sensação de obstáculos e objetos. Ao bloquear os cabos quando a mão do usuário está perto de uma parede virtual, por exemplo, o dispositivo simula a sensação de tocar na parede. Da mesma forma, o mecanismo permite que as pessoas sintam os contornos de uma escultura virtual, sintam resistência quando pressionam uma peça de mobiliário ou até dão um "toca aqui" para um personagem virtual. "Achei que a experiência cria surpresas, como quando você interage com um corrimão e pode envolvê-lo com a mão," disse Fang. "Também é divertido explorar a sensação de objetos irregulares, como uma estátua." Molas e travas Outros pesquisadores já haviam usado cabos para criar feedback háptico em mundos virtuais anteriormente, mas os motores usados para controlar os cabos resultaram em aparatos pesados e dependentes de grandes baterias. Em vez de motores, Fang usou retratores de mola, semelhantes aos vistos em chaveiros e crachás de identificação, ligados a um mecanismo de catraca que pode ser rapidamente travado por um controle acionado eletricamente. As molas mantêm as cordas esticadas e um mínimo de energia elétrica é suficiente para engatar a trava, o que resultou no uso de uma bateria pequena. A equipe experimentou vários cabos e cordões e diferentes posicionamentos, concluindo que a fixação de um cabo em cada ponta de dedo, um na palma e outro no pulso, proporcionou a melhor experiência. Apesar de parecer desajeitado, o protótipo pesa apenas 280 gramas, e Fang calcula que ele poderia seria fabricado em larga escala por menos de US$50. Bibliografia: Artigo: Wireality: Enabling Complex Tangible Geometries in Virtual Reality with Worn Multi-String Haptics Autores: Cathy Fang, Yang Zhang, Matthew Dworman, Chris Harrison Revista: Proceedings of th ACM Conference on Human Factors in Computing Systems DOI: 10.1145/3313831.3376128 Fonte: Inovação Tecnológica https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=interface-sentir-objetos-solidos-realidade-virtual&id=010150200505#.X6k7isJKhph

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