sexta-feira, 30 de dezembro de 2011

Chips fotónicos abrem caminho para processadores quânticos programáveis

O recurso fundamental que impulsiona um computador quântico é a ligação entre duas partículas distantes que Einstein apelidou de "ação fantasmagórica à distância". Os pesquisadores de Bristol mostraram, pela primeira vez, que este fenómeno notável pode ser gerado, manipulado e medido inteiramente num pequeno chip de silicone. Eles também utilizaram o mesmo chip para medir mistura - um efeito muitas vezes indesejado do meio ambiente, mas um fenómeno que agora pode ser controlado e utilizado para caracterizar circuitos quânticos, sendo de fundamental interesse para os físicos.
"Com o objectivo de construir um computador quântico, não só precisamos de ser capazes de controlar os fenómenos complexos, como o enrolamento e a mistura, mas precisamos também de ser capazes de fazer isso num chip, para que possamos respeitar a escala e aumentar o número de circuitos - de forma semelhante à dos computadores modernos que temos atualmente ", diz o professor Jeremy O'Brien, director do Centre for Quantum Photonics. "O nosso dispositivo permite isso e acreditamos que é um passo importante para a computação quântica óptica."
O chip, que realiza várias experiências que normalmente seriam realizadas num banco óptico do tamanho de uma grande mesa de jantar, é de apenas 70 x 3 mm. Ele consiste numa rede de pequenos canais que guiam, manipulam e fazem interagir fotões individuais - partículas de luz. Usando oito elétrodos reconfiguráveis embutidos no circuito, pares de fotões podem ser manipulados e emaranhados, produzindo qualquer possível estado emaranhado de dois fotões ou de qualquer estado misto de um fotão.
"Não é útil o computador quântico só puder realizar uma única tarefa específica", explica Peter Shadbolt, principal autor do estudo, publicado na revista Nature Photonics. "Nós preferimos ter um dispositivo reconfigurável, que pode realizar uma ampla variedade de tarefas, tal como os nossos PCs actualmente o fazem. Essa capacidade reconfigurável foi o que demonstrámos agora. Este dispositivo é aproximadamente dez vezes mais complexo do que os de experiências anteriores com esta tecnologia. É emocionante porque podemos realizar muitas experiências diferentes de uma forma muito simples, usando um chip reconfigurável único ".
Os pesquisadores, que têm vindo a desenvolver chips fotónicos quânticos nos últimos seis anos, estão agora a trabalhar na ampliação da complexidade deste dispositivo, de forma a verem esta tecnologia como o bloco de construção para os computadores quânticos do futuro.
O dr. Terry Rudolph, do Imperial College em Londres, Reino Unido, acredita que este trabalho é um avanço significativo. Ele disse: "Ser capaz de gerar, manipular e medir o emaranhamento num chip é uma conquista incrível Não só é um passo fundamental para as muitas tecnologias quânticas - como a computação quântica óptica - que vão revolucionar as nossas vidas, mas isso também nos dá muito mais oportunidade de explorar e brincar com alguns dos fenómenos quânticos estranhos, com os quais ainda lutamos para “desembrulhar” as nossas. Fizeram-no tão fácil de desenvolver em segundos uma experiência que costumava levar meses para que eu a fizesse, que já me questiono se ainda posso executar a minha experiência agora! "

Fonte: Science Daily

quinta-feira, 29 de dezembro de 2011

‘Pseudopartículas’ virais podem ser usadas em vacina contra hepatite C

A procura por uma vacina eficiente contra a hepatite C tem sido árdua, mas agora uma equipa de pesquisadores franceses obteve resultados significativos ao produzir, pela primeira vez, anticorpos de amplo espectro em animais. O artigo intitulado “A Prime-Boost Strategy Using Virus-Like Particles Pseudotyped for HCV Proteins Triggers Broadly Neutralizing Antibodies in Macaques“, publicado no jornal Medicine Translational Science, relata como as novas pistas encontradas poderiam ser usadas para desenvolver uma vacina contra a doença e também outras infecções, como o vírus HIV e a dengue.
Até ao momento, tratamentos antivirais contra a hepatite C são muito caros e, portanto, pouco acessíveis para a maioria das pessoas afetadas cronicamente pela doença. Uma vacina eficaz de amplo espectro poderia prevenir a infeção e a sua disseminação.
A pesquisa realizada por uma equipa de pesquisadores franceses, coordenada pelo Laboratório de Imunologia, Imunopatologia e Imunoterapia David Klatzmann (CNRS / UPMC / Inserm), França, desenvolveu uma tecnologia com base na utilização de estruturas artificiais de partículas virais, ou “pseudopartículas” virais. Estas estruturas não se multiplicam por serem desprovidas de material genético do vírus.
As pseudopartículas virais foram construídas a partir de diferentes fragmentos de dois vírus: um retrovírus de rato recoberto com proteínas do vírus da hepatite C (VHC). Depois de injetadas em ratos e macacos, as reações foram observadas pelos cientistas. Os organismos dos animais produziram anticorpos de amplo espectro, capazes de imunização contra diferentes tipos de VHC.

Fonte: Ciência Diária

quarta-feira, 28 de dezembro de 2011

Nós somos o que comemos

por Anne-Marie C. Hodge

"Nós somos o que comemos." O velho ditado pesa há décadas na mente dos consumidores que se preocupam com a escolha responsável de alimentos. E se for literalmente verdade? E se os nutrientes dos nossos alimentos realmente fizerem um caminho para os centros mais íntimos de controlo das nossas células, assumindo o controlo da expressão génica fundamental? Segundo um estudo recente de transferência de microRNA planta-animal, liderado por Chen-Yu Zhang da Nanjing University, na China, isso é o que acontece.
Os microRNAs são sequências curtas de nucleótidos – “blocos de construção” do material genético – e, apesar de não codificarem proteínas, impedem genes específicos de dar origem às proteínas que codificam. Durante o estudo, amostras de sangue de 21 voluntários foram testadas para verificar a presença de microRNAs de plantas cultivadas, tais como arroz, trigo, batatas e repolho. Os resultados, publicados na revista Cell Research, mostraram que a corrente sanguínea dos participantes continha cerca de 30 microRNAs de diferentes plantas comumente ingeridas. Além disso, parece que os alimentos também podem alterar a função celular: um microRNA específico de arroz ligou-se a um dos receptores que controlam a remoção de LDL (o colesterol “mau”) da corrente sanguínea e inibiu-o.
Tal como as vitaminas e minerais, o microRNA pode representar um tipo ainda não reconhecido de molécula funcional, obtida por meio dos alimentos. A revelação de que o microRNA de plantas desempenha um papel no controlo da fisiologia humana, destaca o facto de que os nossos corpos são ecossistemas altamente integrados. Zhang diz que as descobertas podem também iluminar a nossa compreensão da coevolução, um processo em que mudanças genéticas numa espécie desencadeiam alterações noutra. Por exemplo, a nossa capacidade de digerir a lactose do leite após a infância surgiu depois de domesticarmos o gado. Poderiam as plantas que cultivamos alterar-nos também? As pesquisas de Zhang são outro aviso de que nada na natureza existe isoladamente…

Fonte: Scientific American

terça-feira, 27 de dezembro de 2011

Baterias do mar profundo vêm à luz

Cientistas descobriram um tipo incomum de bateria no fundo do Oceano Pacífico: uma bateria viva, alimentada por micróbios que vivem perto de fontes hidrotermais.
Como eles se alimentam dos produtos químicos nocivos que borbulham do fundo do mar, estes organismos criam correntes elétricas que fluem através das paredes das estruturas semelhantes a chaminés que habitam.
"A quantidade de energia produzida por estes micróbios é bastante modesta", disse o biólogo e engenheiro Peter Girguis de Harvard, que apresentou os seus resultados na reunião da União Geofísica Americana. "Mas seria tecnicamente possível produzir energia para sempre."
Girguis espera aproveitar esse poder para colocar sensores no fundo do mar. Ele e os seus colegas mediram a corrente através da implantação de um elétrodo perto de uma chaminé subaquática localizada a 2.200 metros abaixo da superfície no cume de Juan Fuca ao largo da costa noroeste do Pacífico.
Para entender melhor a fonte atual, os pesquisadores construíram uma chaminé artificial em laboratório. Um tubo que imitava o interior da chaminé estava cheio de sulfeto de hidrogénio dissolvido, que cheira a ovos podres, mas é usado para alimentar micróbios. Um segundo tubo, fora da chaminé, continha apenas água do mar.
Os cientistas cresceram um filme de microorganismos num pedaço de pirite, um mineral metálico encontrado em chaminés naturais, que ligava os dois tubos. A corrente produzida pelos microorganismos na pirite aumentou quando eles receberam mais alimentos, sugerindo que esta corrente é a forma como os microorganismos estabelecem contacto com o oxigénio na água do mar fora da chaminé. A pirite parece captar os eletrões criados quando os microorganismos degradam o sulfeto de hidrogénio, sendo depois transferidos para moléculas de oxigénio, originando água.
Alguns microorganismos podem estabelecer contacto directamente com o oxigénio na água que se infiltra através dos poros das chaminés naturais, sugere John Delaney, um geólogo marinho da Universidade de Washington, em Seattle.
Girguis concorda que é possível, mas diz que não descarta a sua prova "decisiva" que as correntes elétricas ajudam as criaturas a “respirar”.
"Isso muda a maneira como vemos o metabolismo nas nascentes", disse ele.

Fonte: Science News

segunda-feira, 26 de dezembro de 2011

Predador do período Cambriano tinha olhos de assassino

Um predador temível, que nadou nos oceanos no período Cambriano era de facto um artrópode com metros de comprimento e uma visão do assassino, dizem os pesquisadores. O paleontólogo Dr. John Paterson, da Universidade da Nova Inglaterra, e os seus colegas, descobriram os restos fossilizados de olhos compostos de uma criatura chamada Anomalocaris.
"O facto de que cada olho do Anomalocaris teria tido mais de 16.000 lentes, significa que teria uma resolução muito, muito boa", diz Paterson, cujo trabalho foi publicado na revista Nature. "Quando você considera que uma mosca moderna, por exemplo, tem cerca de 3.000 lentes, é muito impressionante que um animal de há meio bilião de anos atrás tenha tido uma visão notável como esta."
Há cerca de 500 milhões de anos atrás, durante o Cambriano, grandes criaturas começaram a assemelhar-se a animais modernos, diz Paterson. "Mas ainda havia o estranho freak a nadar ao redor", diz ele, referindo-se ao Anomalocaris. "É um animal que está no seu caminho para se tornar um artrópode, de um ponto de vista evolutivo", afirma Paterson.
A criatura ter-se-ia movido através da água, movendo as barbatanas na direcção do comprimento do seu corpo num padrão ondulante, diz ele. Tinha um exoesqueleto mole como um camarão e garras ferozes e alimentava-se de organismos de corpo mole, como vermes.
Atributos ausentes
Mas o Anomalocaris apresentava-se um pouco como um quebra-cabeças para os cientistas porque, apesar de parecer que poderia ser um artrópode, faltavam-lhe determinados atributos. Os artrópodes incluem animais com patas articuladas, como insetos, aranhas, crustáceos e centopeias. "Mas quando você olha para o Anomalocaris, ele realmente não tem nenhumas pernas articuladas", disse Paterson.
Agora, a descoberta de olhos compostos fossilizados pertencentes ao animal confirmou que é, de facto, um artrópode.
"Os olhos compostos são, na verdade, uma característica dos artrópodes ", diz Paterson. Os olhos fossilizados foram descobertos ao lado de restos de garras e barbatanas corporais em xisto de Emu Bay, na costa norte de Kangaroo Island, ao largo do Sul da Austrália. Os tecidos moles dos olhos compostos foram lentamente substituídos por um mineral chamado pirite num sedimento de oxigénio, diz Paterson.
A descoberta suporta a ideia de que os olhos compostos apareceram muito cedo na evolução dos artrópodes, antes da evolução das pernas articuladas ou do exoesqueleto endurecido.
Olhos sofisticados
Os olhos surpreendentemente sofisticados do Anomalocaris encontram apenas rival nas libélulas modernas, que podem ter até cerca de 28 mil lentes em cada olho, diz Patterson. "As libélulas são conhecidas pela sua visão excepcional", diz ele. As lentes num olho composto podem ser comparadas a pixels no écran do computador, ou seja, quanto mais lentes você tiver, melhor a resolução.
O pequeno tamanho das lentes nos olhos do Anomalocaris sugere que o animal teria vivido em águas bem iluminadas e tinha uma grande vantagem sobre as suas presas. "Do pouco que sabemos sobre os contemporâneos do Anomalocaris, eles ou tinham uma visão bastante pobre ou eram completamente cegos", diz Paterson. Ele diz que a presença do Anomalocaris teria impulsionado o desenvolvimento de adaptações de proteção em animais que eram as suas presas, e, por sua vez, “contra-adaptações” nos predadores.
Paterson espera agora encontrar os restos de outras criaturas do Cambriano na Baía Emu Shale. "Seria ótimo encontrar um híbrido que se parecesse com o Anomalocaris mas que tivesse andando sobre as pernas. Isso seria belo limk que está em falta", diz ele.

Fonte: ABC Science

domingo, 25 de dezembro de 2011

Pontos de registo do paleoclima apontam para potenciais mudanças climáticas rápidas

Novas pesquisas sobre a história do paleoclima da Terra, efetuadas pelo director do NASA Goddard Institute for Space Studies, James E. Hansen, sugerem um potencial para mudanças rápidas do clima neste século, incluindo elevação do nível do mar de múltiplos metros, se o aquecimento global não for diminuido. Olhando como o clima da Terra respondeu a antigas alterações naturais, Hansen procurou a resposta para uma questão fundamental levantada pela mudança climática em curso causada pelo homem: "Qual é o nível perigoso do aquecimento global?" Alguns líderes internacionais têm sugerido uma meta ao limitar o aquecimento a 2ºC a partir de tempos pré-industriais, a fim de evitar uma mudança catastrófica. Mas Hansen disse numa conferência de imprensa numa reunião da União Geofísica Americana em San Francisco, que o aquecimento de 2ºC levaria a mudanças drásticas, como a perda significativa de gelo na Gronelândia e na Antártida.
Com base no trabalho de análise da temperatura efectuado por Hansen, do Instituto Goddard de Estudos Espaciais, a temperatura da superfície da Terra média global já subiu 0,8ºC desde 1880, e agora está a aquecer à taxa de mais de 0,1ºC em cada década. Este aquecimento é, em grande parte, impulsionado pelos gases de efeito de estufa que aumentaram na atmosfera, principalmente dióxido de carbono, emitido pela queima de combustíveis fósseis em centrais de energia, nos carros e na indústria. No ritmo atual de queima de combustíveis fósseis, a concentração de dióxido de carbono na atmosfera duplicou desde os tempos pré-industriais até meados deste século. A duplicação do dióxido de carbono provocará um eventual aquecimento de vários graus, disse Hansen.
Numa pesquisa recente, Hansen e o co-autor Makiko Sato, também do Instituto Goddard de Estudos Espaciais, compararam o clima de hoje, o Holoceno, com épocas "interglaciais" anteriores - os períodos em que as calotas polares existiam, mas o mundo não estava coberto por glaciares. Através do estudo de núcleos perfurados tanto de folhas de gelo como de sedimentos oceânicos profundos, Hansen descobriu que a temperatura média global durante o período Eemiano, que começou há cerca de 130.000 anos atrás e durou cerca de 15 mil anos, era menos de 1ºC mais quente que a atual. Se as temperaturas subissem 2ºC acima do nível pré-industrial, a temperatura média global seria muito superior à do Eemiano, quando o nível do mar estava 4-6 metros mais elevado do que hoje, disse Hansen.
"O registo do paleoclima revela um clima mais sensível do que se pensava. Limitar o aquecimento causado pelo homem a 2ºC não é suficiente", disse Hansen. "Seria uma receita para o desastre."
Hansen concentrou grande parte do seu novo trabalho sobre a forma como as regiões polares e em particular as camadas de gelo da Antártida e da Gronelândia vão reagir a um mundo em aquecimento.
2ºC de aquecimento na Terra seria muito mais quente do que durante o Eemiano, e moveria a Terra para condições mais semelhante às do Plioceno, quando o nível do mar estava na faixa de 25 metros mais alto do que hoje, disse Hansen. Ao usar a história do clima da terra para saber mais sobre o nível de sensibilidade que governa a resposta do nosso planeta ao aquecimento de hoje, Hansen disse que o registo do paleoclima sugere que cada grau Celsius de aumento da temperatura global, em última análise equivale a 20 metros de elevação do nível do mar. No entanto, o aumento do nível do mar devido à perda de gelo seria esperado ocorrer ao longo de séculos, e grandes incertezas permanecem na previsão de como é que a perda de gelo vai ocorrer.
Hansen observa que a desintegração de folhas de gelo não será um processo linear. Essa deterioração não-linear já foi vista em lugares vulneráveis, tais como Pine Island Glacier no Oeste da Antártida, onde a taxa de perda de massa de gelo continuou a acelerar durante a última década. Dados da NASA's Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) apontam para uma taxa de perda de massa de gelo na Gronelândia e na Antártica Ocidental, que duplica a cada dez anos. O registo GRACE é muito curto para confirmar isso com grande certeza. No entanto, a tendência nos últimos anos não a descarta, disse Hansen. Esta taxa de perda de gelo contínua poderá causar vários metros de elevação do nível do mar até 2100, disse Hansen.
O gelo e núcleos de sedimentos oceânicos das regiões polares indicam que as temperaturas nos pólos durante as épocas anteriores - quando o nível do mar estava dezenas de metros mais elevado - não estão muito longe das que a Terra pode atingir neste século.
"Nós não temos uma margem substancial entre o clima de hoje e o aquecimento perigoso", disse Hansen. "A Terra está prestes a experimentar fortes feedbacks de ampliação em resposta ao aquecimento global adicional."
Considerações detalhadas sobre um alvo novo do aquecimento e como se chega lá estão para lá do âmbito desta pesquisa, disse Hansen. Mas esta pesquisa é consistente com os resultados anteriores de Hansen, que revelavam que a emissão de dióxido de carbono na atmosfera teria de ser revertida, passando das cerca de 390 partes por milhão na atmosfera de hoje para 350 partes por milhão, a fim de estabilizar o clima a longo prazo. Enquanto os líderes continuam a discutir um quadro de redução de emissões, as emissões globais de dióxido de carbono mantiveram-se ou aumentaram nos últimos anos.
Hansen e outros notaram que as evidências paleoclimáticas revelam um quadro claro do que o clima antes da Terra parecia, mas que usá-lo para prever com precisão como o clima pode mudar em escalas de tempo muito menores em resposta a alterações induzidas pelo homem, ao invés de mudanças climáticas naturais, continua difícil. Mas, Hansen observou, o sistema Terra já está a mostrar sinais de resposta, mesmo nos casos de "feedbacks lentos", tais como mudanças no gelo.
O aumento da libertação de dióxido de carbono de origem humana na atmosfera também apresenta aos cientistas do clima algo que nunca viram no registo dos níveis de dióxido de carbono nos últimos 65 milhões de anos - uma taxa de aumento drástico que torna difícil prever a rapidez com que a Terra vai responder. Nos períodos em que o dióxido de carbono tem aumentado devido a causas naturais, a taxa de crescimento média foi de cerca de 0,0001 partes por milhão por ano - em outras palavras, cem partes por milhão em cada milhão de anos. A queima de combustíveis fósseis está agora a fazer com que as concentrações de dióxido de carbono aumentem em duas partes por milhão por ano.
"Os seres humanos têm sobrecarregado as mudanças naturais e lentas que ocorrem em escalas de tempo geológico", disse Hansen.

Fonte: E! Science News

sábado, 24 de dezembro de 2011

Feliz Natal!

Desejo a todos os visitantes o EvoluCiência, e aos seguidores em particular, um excelente Natal, com muita paz e alegria! :)

sexta-feira, 23 de dezembro de 2011

Motor a vapor mais pequeno do mundo tem apenas alguns micrómetros de tamanho

A tecnologia que funciona em larga escala pode causar problemas inesperados em pequena escala. E estes podem ser de natureza fundamental. Isto é porque as leis que prevalecem no micro- e no macro-mundo são diferentes. Apesar das leis diferentes, alguns processos físicos são surpreendentemente semelhantes em ambas as escalas. Clemens Bechinger, professor da Universidade de Stuttgart e investigador no Instituto Max Planck, e o seu colega Valentin Blickle já observaram uma dessas semelhanças.
"Nós desenvolvemos o motor a vapor mais pequeno do mundo, ou para ser mais preciso motor Stirling mais pequeno, e descobrimos que a máquina realmente executa trabalho", diz Clemens Bechinger. "Isto não era necessariamente de se esperar, porque a máquina é tão pequena que o seu movimento é dificultado por processos microscópicos que não têm consequências no mundo macro."
As leis do micromundo fizeram com que os pesquisadores não fossem capazes de construir o pequeno motor de acordo com as proporções de um de tamanho normal. No motor de calor inventado há quase 200 anos por Robert Stirling, um cilindro cheio de gás é aquecido e arrefecido periodicamente para que o gás se expanda e contraia. Isso faz com que um pistão execute um movimento com o qual pode conduzir uma roda, por exemplo.
"Nós diminuímos com sucesso o tamanho das peças essenciais de um motor térmico, como o gás de trabalho e o pistão, para apenas alguns micrómetros e depois montámo-los muma máquina", diz Valentin Blickle. O gás de trabalho na experiência já não consiste num número incontável de moléculas, mas apenas em algo que está contido numa partícula de plástico que mede apenas três micrómetros (um micrómetro corresponde a um milésimo de milímetro), que flutua na água. Uma vez que a partícula colóide é cerca de 10.000 vezes maior do que um átomo, os pesquisadores podem observar o seu movimento diretamente mum microscópio.
Os físicos substituíram o pistão, que se move periodicamente para cima e para baixo num cilindro, por um feixe de laser focalizado cuja intensidade é periodicamente variada. A força óptica do laser limita o movimento da partícula de plástico para um maior e menor grau, tal como a compressão e expansão do gás no cilindro de um motor térmico de grande porte. A partícula, então, trabalha no campo do laser óptico. Para que as contribuições para o trabalho não se anulem mutuamente durante a compressão e expansão, estas devem ter lugar em diferentes temperaturas. Isto é conseguido através do sistema de aquecimento a partir do exterior durante o processo de expansão, assim como a caldeira de uma máquina a vapor. Os pesquisadores substituíram o fogo do carvão de um motor a vapor à moda antiga, por um feixe de laser, que aquece a água de repente, mas também permite arrefecê-la mal esteja desligado.
O facto de que a máquina de Stuttgart apresenta um rendimento baixo deve-se principalmente às moléculas de água que circundam a partícula de plástico. As moléculas de água estão em constante movimento devido à contante mudança na sua temperatura e chocam com a micropartícula. Nestas colisões aleatórias, a partícula de plástico efetua constantemente trocas de energia com o meio envolvente na mesma ordem de grandeza que a micromáquina converte energia em trabalho. "Este efeito significa que a quantidade de energia obtida varia muito de ciclo para ciclo, e ainda pode provocar uma paralisação no caso extremo", explica Valentin Blickle. Uma vez que as máquinas macroscópicas produzem energia com cerca de 20 ordens de magnitude mais elevada, as menores energias da colisão das minúsculas partículas não são importantes.
Os físicos estão admirados porque a máquina converte sempre a mesma energia por ciclo, em média, apesar das diferentes potências, e até apresenta a mesma eficiência que a sua homóloga macroscópica em plena carga. "As nossas experiências fornecem-nos uma visão inicial do balanço energético de uma máquina operando em dimensões microscópicas. Embora a nossa máquina não forneça nenhum trabalho útil por enquanto, não existem obstáculos termodinâmicos, em princípio, que proíbam isso de ocorrer em pequenas dimensões, ", diz Clemens Bechinger. Esta é certamente uma boa notícia para a concepção micromáquinas altamente eficientes.

Fonte: Science Daily

quinta-feira, 22 de dezembro de 2011

Comportamento estranho: pesquisa mostra como um incrível material encolhe com o calor

A maioria dos materiais dilata quando aquecida. A explicação para este fenómeno reside no fato de que o calor provoca vibração na estrutura atómica, deslocando os átomos para mais longe uns dos outros. No entanto, alguns materiais encolhem ao serem aquecidos. Porquê?
A resposta pode estar vinculada à descoberta de uma equipa de engenheiros do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos EUA. O artigo do estudo, publicado na revista científica “Physical Review Letters” (PRL), explica como o trifluoreto de escândio (ScF3) faz o truque.
O ScF3 possui uma estrutura cristalina relativamente simples, mas com expansão termal negativa – encolhe quando aquecido. Ao estudar este material, a equipa descobriu como é que as vibrações causam o seu encolhimento.
Para entender como o material encolhe, basta imaginar a ligação entre os átomos de escândio e flúor como bolas ligadas por molas, sugerem os pesquisadores. Um átomo de flúor está ligado a dois átomos de escândio em lados opostos. Quando a temperatura é dobrada, os átomos vibram em muitas direções. Mas devido ao arranjo linear da molécula, o flúor (entre os dois átomos de escândio) vibra mais na direção perpendicular da linha. A cada vibração, o flúor puxa os dois átomos de escândio em direção um ao outro. Consequentemente, toda a estrutura do material encolhe.
Segundo Brent Fultz, professor de ciência dos materiais e coautor do artigo com Chen Li, um oscilador quártico quântico quase puro nunca havia sido visto em vibrações atómicas em cristais. Ele explica que muitos materiais possuem um bocado de comportamento quártico, mas as suas tendências quárticas são muito pequenas. No caso do ScF3, este comportamento é muito evidente. “Entender o comportamento do oscilador quártico poderia ajudar os engenheiros a desenvolverem materiais com propriedades termais inusitadas”, diz ele. Materiais que encolhem com o calor são largamente utilizados em engenhos mecânicos de precisão.

Fonte: Ciência Diária

quarta-feira, 21 de dezembro de 2011

Crianças usam o método científico

por Sharon Begley

Ao fazer um bolo, se ele ficasse muito crocante em cima e cru por dentro, faria sentido tentar assar a próxima tentativa com algumas alterações: em temperatura mais baixa, por mais tempo ou numa assadeira diferente, por exemplo. Mas, provavelmente, não daria certo promover todas essas mudanças de uma vez.
Perceber que é possível identificar qual variável é mais importante, testando uma de cada vez, é um princípio fundamental da investigação científica. Desde a década de 1990 estudos têm mostrado que as crianças pensam cientificamente – fazem previsões, executam pequenas experiências, chegam a conclusões e revêm as suas hipóteses iniciais à luz de novas evidências. Porém, mesmo que as crianças brinquem de maneira que as permita conhecer a causa e efeito e embora elas tenham um sentido elementar de probabilidade, não estava claro se os pequenos apresentam compreensão implícita de uma estratégia-chave da ciência experimental: isolar variáveis e testar cada uma de maneira independente.
Para investigar se as crianças entendem esse conceito, cientistas do Massachusetts Institute of Technology e da Universidade de Stanford propuseram um desafio a 60 crianças de 4 a 5 anos. Os pesquisadores mostraram aos pequenos que quando colocavam algumas contas de plástico individualmente sobre uma caixa especial, elas faziam luzes verdes de LED piscarem e faziam uma música tocar. Os investigadores tiraram então dois pares de contas anexadas – um par colado e outro que pode estar separado –, e mostraram que ambos ativavam a máquina quando colocados sobre a caixa, o que colocou a possibilidade de que apenas uma conta dentro de um par funcionaria. Em seguida as crianças foram deixadas sozinhas para brincar. Elas iriam separar o par solto e colocar cada conta individualmente na máquina, para ver qual a ligava? “Sim, elas fizeram isso”, relataram os cientistas na Cognition.
O sentido das crianças de que elas chegariam à resposta somente testando os componentes de um par era tão forte que elas fizeram algo que nenhum cientista esperava: quando o par foi colado as crianças o seguraram verticalmente, para que apenas uma conta se encostasse na caixa. Isso mostrou uma determinação impressionante de isolar variáveis causais, afirma Noah Goodman, de Stanford. "Elas de facto desenharam uma experiência para obter a informação que queriam." Isso sugere que princípios básicos da ciência ajudam crianças pequenas a entender o mundo.
A evidência cada vez mais clara de que as crianças pensam cientificamente apresenta um enigma: se mesmo as menores têm uma compreensão intuitiva do método científico, por que é que esse entendimento parece desaparecer dentro de alguns anos? Estudos sugerem que alunos do último ano da primária até ao fim do ensino médio têm dificuldades para estabelecer uma experiência controlada e não conseguem descobrir qual o tipo de evidência que apoiaria ou refutaria uma hipótese. Uma razão para o nosso fracasso pode ser o facto de sermos muito bons – quando crianças ou adultos – para montar quebra-cabeças relacionados com a vida real, mas atrapalhamo-nos com imagens abstratas, sugere Goodman.
Além disso, quando aprendemos mais sobre o mundo, o nosso conhecimento e crenças ultrapassam os nossos poderes de pensar cientificamente. A mensagem para educadores parece ser desenvolver a intuição que as crianças apresentam sobre ciência enquanto fazem um trabalho que ligue conceitos abstratos e quebra-cabeças do mundo real.

Fonte: Scientific American

terça-feira, 20 de dezembro de 2011

O Mar Morto já esteve “morto”?

O Mar Morto morreu uma vez. Durante um período quente há muito tempo que o secou completamente, segundo novas evidências.
Isso é uma má notícia para o lago hoje. Tem vindo a diminuir nas últimas décadas e pode estar prestes a morrer novamente. "O lago pode realmente secar em breve", segundo Emi Ito, da Universidade de Minnesota em Minneapolis, que revelou os novos dados numa reunião da União Geofísica Americana. Ito e os seus colegas examinaram núcleos no leito do lago escavados pelo Dead Sea Deep Drilling Project. Sedimentos nestes núcleos, depositados há mais de 200.000 anos, registam a história do lago. Em teoria, o Mar Morto supersalgado deveria estar protegido contra a seca completa, pois o sal aumenta a quantidade de calor necessária para evaporar a água. Simulações de computador sugerem que uma diminuição do Mar Morto, deve, eventualmente, estabilizar porque ele vai ficando mais salgado.
Mas as pedras lisas enterradas a 253 metros abaixo do leito do lago de hoje sugerem que o Mar Morto ficou outrora sem água. Além do mais, estas pedras estão pousadas em cima de cerca de 45 metros de sal. "Isso mostra quanto sal se obteria se o Mar orto evaporasse na totalidade ", disse Steven Goldstein do observatório Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, em Palisades, NY.
Os pesquisadores não usaram datação por carbono radioativo para descobrir a idade dos sedimentos, mas a equipa estima que o lago desapareceu há 120 mil anos atrás. O clima mais quente que provavelmente havia nessa época poderia ter secado as fontes de água do Mar Morto.
Hoje, o mar Morto está ameaçado novamente, desta vez pelo desvio de água do rio Jordão para irrigação e outros usos. Atualmente alimentado apenas pelo escoamento da montanha e nascentes submarinas, o Mar Morto perdeu 10 metros entre 1997 e 2008.
Se o Mar Morto desaparece novamente, porém, a sua história oferece alguma esperança. O lago já regressou de volta à vida uma vez. Talvez este corpo de água bíblico possa ser ressuscitado novamente.

Fonte: Science News

segunda-feira, 19 de dezembro de 2011

Estudo mostra mais arbustos num mundo em aquecimento

Os cientistas usaram dados do satélite da missão NASA Landsat para confirmar que mais de 20 anos de temperaturas mais quentes no norte do Quebec, no Canadá, resultaram num aumento na quantidade e extensão de arbustos e gramíneas. "Pela primeira vez, fomos capazes de mapear essa mudança em detalhe, e é por causa da resolução espacial e do comprimento do registo que se pode começar com Landsat", diz Jeff Masek, cientista do programa do projeto.
Masek e os seus colaboradores apresentaram o seu estudo na reunião de Geofísica Americana em San Francisco.
O estudo, com foco no Quebec, é um dos primeiros a apresentar uma visão detalhada de como as temperaturas mais altas estão a influenciar a distribuição e densidade de plantas em áreas do norte da América do Norte.
"Ao contrário do declínio do gelo marinho, que é um efeito dramático que estamos a ver como resultado do aquecimento global, as mudanças na vegetação têm sido subtis", diz Masek.
Modelos de computador prevêem a expansão para o norte da vegetação devido às temperaturas mais quentes. "Eles prevêem uma mudança dramática nos próximos 100 anos, e as pessoas têm-se perguntado por que não estão já a ver essas mudanças, afirma Masek.
A diferença entre as previsões de computador e a vegetação da vida real podem ter a ver com todos os outros fatores que entram em jogo quando se trata de plantas, como a disponibilidade de água e luz solar, o tipo de terreno, a concorrência de outras plantas para o solo, recursos e espaço; e predadores de plantas como o caribu.
"As temperaturas quentes são apenas parte da equação", diz Doug Morton, o investigador principal do estudo e pesquisador da NASA Goddard.
Os cientistas monitorizam a vegetação com satélites medindo a "verdura" de uma área em estudo. Morton diz que estudos anteriores usaram compilações anuais, o que torna difícil determinar se o aumento da 'verdura' foi devido à expansão da cobertura vegetal ou se o que os cientistas estavam a ver era apenas o efeito de uma temporada de crescimento mais longo.
Para este estudo, os cientistas focaram-se apenas em medições da 'verdura' efetuadas durante o pico de crescimento do verão, entre 1986-2010.
Usando a resolução maior (30 metros) de Landsat e visualizando aa mesma área ao mesmo tempo, há 23 anos, Masek e os seus colegas foram capazes não só de rastrear as áreas como eles continuaram a mostrar mais 'verdura' ao longo dos anos. "Faz sentido", diz Masek. "Isto é como a invadir dos arbustos ocorre. Eles aumentam de tamanho, eles aumentam em densidade, e então propagam-se para o norte."
Em contraste com a expansão dos arbustos, os cientistas encontraram poucas evidências para um aumento da “verdura” em áreas florestais, sugerindo que a resposta da floresta ao aquecimento recente pode estar a ocorrer mais lentamente. Masek acrescenta que este estudo mostra que a obtenção de uma perspectiva geral do efeito do aquecimento nas florestas requer observações contínuas de novas missões dos EUA que prolonguem e melhorem esses registos de dados.

Fonte: E! Science News

domingo, 18 de dezembro de 2011

Abelhas caçadoras de mel trabalham como cérebros complexos

As caçadas estão cheias de decisões, para nós e para as abelhas. Uma das primeiras decisões que ambos enfrentam é o lugar onde viver. P. Kirk Visscher da Universidade da Califórnia, Riverside, em colaboração com Thomas Seeley em Cornell University, NY, esteve durante muito tempo a estudar como é que as abelhas tomam essas decisões. Enxames de abelhas separam-se da sua colónia mãe e vão à procura de uma casa, à procura de uma cavidade segura numa árvore ou em outro lugar que vai fazer um bom lar para a nova colónia. Neste processo, elas comunicam umas com as outras o que encontram através de uma dança: uma abelha exploradora a regressar de um bom local move-se mais e mais numa figura padrão em forma de oito que indica a direção e a distância para o local, e outras abelhas batedoras interpretam esta dança e inspecionam o local elas mesmas.
Normalmente, as batedoras do enxame encontram mais do que um local, caso em que o enxame enfrenta uma decisão que deve ser tomada rapidamente, pois o enxame está exposto e a época para a colheita de mel é passageira. A decisão, no entanto, também deve ser uma boa decisão, o bem-estar futuro da colónia depende de um bom local para o lar.
Visscher, Seeley e colegas publicaram na revista Science Express que eles doutro sinal que desempenha um papel nesse processo - um sinal que é semelhante aos que ocorrem entre os neurónios no cérebro de macacos, quando estes tomam decisões. O chamado "sinal de paragem", é um zumbido muito curto emitido pelo remetente enquanto os batedores batem com a cabeça contra a dançarina. O seu efeito é reduzir e, finalmente, acabar com a dança.
"Parece que os sinais de paragem em enxames de abelhas têm a mesma finalidade que as ligações inibidoras no cérebro dos macacos quando decidem como mover os olhos em resposta a estímulos visuais", disse Visscher, professor de entomologia. "Num caso, temos as abelhas e no outro temos neurónios que suprimem os níveis de atividade de unidades - abelhas a dançar ou centros nervosos - que representam diferentes alternativas. O comportamento das abelhas pode lançar alguma luz sobre as questões gerais de tomada de decisão. As abelhas são muito maiores do que os neurónios, com certeza, e podem ser mais fáceis de estudar! "
Para estudar o sinal de paragem, Seeley, Visscher, e Thomas Schlegel da Universidade de Bristol, Reino Unido, criaram enxames, um de cada vez, numa ilha fora da costa de Maine, que foi desprovida de cavidades naturais de nidificação. Eles também estabeleceram duas caixas de ninho idênticas. Eles marcaram as abelhas batedoras que visitaram as duas caixas com marcas de tinta de duas cores. Eles, então, gravaram em vídeo as batedoras a dançarem com um microfone e videotape para determinar quando é que as mesmas receberam sinais de paragem, e a partir do quais abelhas.
O que a equipa observou foi que os sinais foram parar principalmente aos dançarinos que relataram um determinado local, que foram emitidos por olheiros que tinham sido marcados noutro local.
"A mensagem que o olheiro transmite para o dançarino parece ser que a bailarina deve conter o seu entusiasmo, porque não há outro local do ninho digno de consideração", disse Visscher. "Tal sinal inibitório não é necessariamente hostil. Está simplesmente a dizer: 'Espera um minuto, aqui está outra coisa a considerar, então não vamos ter pressa em recrutar cada abelha para um local que pode não ser o melhor para o enxame. Todas as abelhas têm um interesse comum na escolha do melhor local disponível. "
Visscher explicou que o tipo de inibição cruzada obervado na sinalização de paragem das abelhas se assemelha à inibição cruzada encontrada em sistemas nervosos. No trabalho de pesquisa, modelos teóricos desenvolvidos pelos membros da equipa Patrick Hogan e James Marshall da Universidade de Sheffield, Reino Unido, demonstraram que a inibição cruzada ajuda a garantir que uma decisão não vai se tornar um impasse entre alternativas de igual qualidade.
"Isso é fundamental, porque o enxame deve escolher um único local para o ninho, mesmo se dois locais de igual qualidade estão disponíveis", disse Visscher. "Esta inibição cruzada reduz a produção de danças e, assim, o recrutamento de abelhas para um local concorrente."
Enxames de abelhas de mel são produzidos quando, para estabelecer uma nova colónia, muitos milhares de abelhas operárias deixam uma colmeia que se tornou lotada, trazendo a sua rainha mãe. O enxame de abelhas aglomera-se perto da colmeia dos pais por alguns dias, enquanto várias centenas de abelhas batedoras, as mais antigas do enxame, localizam e anunciam potenciais ninhos e escolhem os melhores.
Para anunciar um local para o ninho, uma abelha dança num padrão em oito, para a frente e para trás. O ângulo do seu corpo durante essa dança representa para as outras abelhas o ângulo para voar. A duração da volta informa as outras abelhas de quão longe o local do ninho é. A dança pode ser entendida como uma reconstituição em miniatura do vôo para a meta; quanto maior o vôo, mais longa é a curva, e o ângulo do vôo em relação à direcção do sol é o mesmo que o ângulo da linha reta entre a dança e o enxame.
Para ser selecionado como um futuro lar, um local deve atrair um certo número de abelhas batedoras. Além disso, há uma competição entre locais para a atenção de um número limitado de batedoras. Quando um local atrai um número "quorum" de batedoras, as abelhas detectam-no, e começam a mudar os seus sinais sobre o enxame. Eles, então, produzem um sinal de tubulação pela vibração dos músculos das suas asas enquanto pressionam para baixo outra abelha. Este sinal leva as abelhas dos enxames, a maioria das quais simplesmente ficam tranquilamente no enxame durante o processo de tomada de decisão, para se aquecerem em preparação para a descolagem.
O sinal de tubulação também está associado com uma mudança no comportamento do sinal de paragem. Depois da tubulação começar, os sinais de paragem já não são entregues reciprocamente, em vez disso dançarinos começam a receber sinais de paragem de batedores que tinham visitado o seu próprio local para o ninho, bem como o local do ninho alternativo.
"Aparentemente, neste momento, a mensagem dos sinais de paragem muda, e pode ser pensado como, "parem de dançar, é hora de se prepararem para o enxame voar", explicou Visscher. "É importante para os batedores irem com o enxame quando descola, porque eles são responsáveis por orientar o vôo para o local do ninho."

Fonte: E! Science News

sábado, 17 de dezembro de 2011

Câmaras de imagem térmica em smartphones de soldados

Os smartphones já são ferramentas para todas as ocasiões para os civis. Mas será que podem ser também úteis para soldados? A DARPA quer dar um passo nessa direção, reduzindo o tamanho das câmaras de imagem térmica para caberem nos telefones dos soldados.
A imagem térmica mostra como se vê o mundo com comprimentos de onda de infravermelhos de 8 a 12 micrómetros. Nesses comprimentos de onda, as pessoas, os animais de sangue quente, e os motores em funcionamento motores brilham contra o frio fundo das plantas e do solo. Os bombeiros usam câmaras de imagem térmica para identificar pontos quentes perigosos. Os soldados usam-nas para verificar o que pode estar escondido no mato, especialmente com pouca luz.
Mas as câmaras de imagem térmica de hoje são grandes e caras: as versões standard dos militares assemelham-se a binóculos e custam milhares de dólares. Os modelos civis usados por bombeiros e empreiteiros custam 1000 dólares ou mais e podem pesar alguns quilos. Os principais problemas são o alto custo, grande tamanho, e requisitos de energia dos sensores de infravermelhos necessários para gravar imagens em comprimentos de onda cerca de 20 vezes maiores do que a luz visível.
Para superar esses problemas, a DARPA está a pagar à Raytheon Vision Systems 13,4 milhões de dólares ao longo de três anos para desenvolver formas de tornar os sensores pequenos e baratos o suficiente para serem integrados em telemóveis. Em breve cada soldado dos EUA poderà ter uma câmara de imagens térmicas no seu bolso traseiro.

Fonte: New Scientist

sexta-feira, 16 de dezembro de 2011

Bebés prematuros têm menos bactérias, mas mais perigosas

Pesquisadores da Universidade Duke Medical Center e da Escola do Meio Ambiente Nicholas analisaram para os microorganismos existentes em 11 recém-nascidos prematuros e encontraram uma diversidade muito menor do que em bebés nascidos a termo.
“Os intestinos dos bebés foram controlados por microorganismos que sabemos que são perigosos se passarem para a corrente sanguínea", disse o autor sénior Patrick Seed, MD, PhD, e professor assistente de pediatria da Duke. "Mesmo depois de os bebés não estarem mais sob efeito de antibióticos, as bactérias saudáveis não apareceram muito rapidamente. Esta pode ser uma razão pela qual os bebés prematuros são tão vulneráveis a infeções."
Todas as crianças prematuras foramtratadas com antibióticos após o nascimento, o que eliminaria alguns tipos de bactérias e leveduras, mas uma vez terminado o tratamento e iniciada a alimentação normal, os pesquisadores esperavam ver mais diversidade de bactérias no aparelho digestivo em desenvolvimento dos bebés. Os resultados foram publicados na revista PLoS One.
Cinco crianças tiveram infecções no sangue, enquanto três tiveram enterocolite necrosante, uma morte relacionada com infecção do tecido do intestino, disse Seed.
Seed disse que, embora os bebés do estudo foram colonizados principalmente por organismos que foram encontrados em amostras de fezes, em alguns casos, eles também tinham infecções com Staphylococcus epidermidis, uma forma de infecção por estafilococos, que era abundante em muitos dos aparelhos digestivos dos bebés.
As bactérias e leveduras nos aparelhos digestivos de bebés prematuros são causas conhecidas de infecções devastadoras para esses bebés. O intestino parece ser um reservatório de alguns organismos que originam infecções, afirmou Seed. Antes deste trabalho, "nós só sabíamos a ponta do iceberg", disse ele.
Os pesquisadores usaram a técnica de genome (DNA) typing das bactérias, fungos e parasitas para determinar quais os tipos que estavam presentes. Não está claro se os recém-nascidos apanham essas infecções a partir do leite da sua mãe, do sangue, ou de outras formas, ou se os agentes patogénicos provêm do ambiente em torno dos recém-nascidos.
"É importante saber a proveniência desses microorganismos, de modo que os médicos possam possivelmente manipular o ambiente dos bebés ou dos seus sistemas digestivos," disse Seed. Ele observou que outros estudos têm mostrado benefícios em dar aos bebés substâncias probióticas, fazendo pender a balança interna para mais bactérias favoráveis, necessárias para a imunidade e para uma melhor saúde.
Seeed salientou que certas bactérias e outros microrganismosos são úteis para os bebés crescerem e desenvolverem os seus sistemas imunológico, por isso é importante não causar nenhum dano, criando um ambiente anti-séptico.
"É uma questão de equilíbrio", disse Seed. "Como esses bebés são vulneráveis, nós não gostaríamos de eliminar todas as bactérias, mesmo as bactérias potencialmente prejudiciais."

Fonte: Science Daily

quinta-feira, 15 de dezembro de 2011

O cérebro é uma peça chave na regulação do metabolismo da glucose em seres humanos

Um estudo recente poderá mudar o tratamento da diabetes. Pesquisadores na Faculdade de Medicina Albert Einstein da Universidade de Yeshiva, nos EUA, conseguiram demonstrar pela primeira vez que o cérebro exerce um papel importante na regulação do metabolismo da glucose (açúcar) em humanos. Um artigo sobre o estudo, “Activation of KATP channels suppresses glucose production in humans“, foi publicado na revista científica especializada Journal of Clinical Investigation.
Meredith Hawkins, líder da equipa do estudo, explica que um estudo anterior criou controvérsia por ter demonstrado a importância do cérebro na regulação da produção de glucose no fígado em roedores, mas falhado em testes com cães. O estudo recente, no entanto, conseguiu demonstrar que sinais são enviados do cérebro para o fígado quando canais de potássio são ativados no hipotálamo cerebral humano, diminuindo a produção de açúcar.
Os testes foram realizados ministrando a droga diazóxido por via oral em pessoas não diabéticas para ativar os canais de potássio no hipocampo. Ao mesmo tempo, a secreção hormonal no pâncreas (insulina) foi controlada de forma a assegurar que a mudança na produção de glucose era causada apenas pelo efeito da droga no cérebro. Os resultados dos testes de sangue revelaram uma redução considerável da produção de glucose no fígado.
A coautora do estudo, Preeti Kishore, relata que novas investigações estão a ser feitas com pessoas diabéticas e acredita, caso os resultados confirmem o esperado, ser possível restaurar a regulação normal de glucose ao ativar canais de potássio no cérebro.

Fonte: Ciência Diária

quarta-feira, 14 de dezembro de 2011

Reposição de peças na Estação Espacial Internacional

por Jeremy Hsu e InnovationNewsDaily

Com o lançamento do equivalente a 1 bilião de dólares americanos em peças de reposição para a Estação Espacial Internacional será possível manter o posto orbital da Terra em operação durante mais de uma década. O envio de algumas impressoras 3D representa um investimento na capacidade de construir tudo que é necessário no momento: peças para a estação espacial, equipamentos usados pelos astronautas, satélites e até mesmo pequenas naves.
O primeiro passo rumo ao fabrico de peças no espaço poderá ser o resultado de uma recente seleção feita pela NASA, com a proposta de uma empresa americana recém criada, para a construção de uma impressora 3D para a estação espacial. Essa tecnologia de impressão poderia construir qualquer quantidade de objetos, camada por camada, baseados em projetos enviados digitalmente pelo controlo de missões. Os astronautas só necessitariam de matéria-prima como plástico ou metal para produzir novas ferramentas ou peças de reposição, no momento em que forem necessários.
"Quando uma ferramenta se estraga, na pior das hipóteses a tripulação da estação espacial chamaria Houston e diria: 'Enviem-nos um arquivo CAD (computer-aided design, em inglês, ou projeto gerado em computador) dessa ferramenta', e eles teriam condições de imprimi-la em 3D", realça Jason Dunn, diretor de tecnologia e cofundador da Made in Space, Inc. "Talvez, no futuro, eles poderão projetar as peças eles mesmos".
A Made in Space originou-se da Singularity University – uma escola para empresas iniciantes focadas na solução dos maiores problemas do mundo – optou por localizar-se no NASA Ames Research Park, em Moffett Field, Califórnia, perto de Silicon Valley.
Os fundadores estimam que a impressão de peças no espaço poderá reduzir a massa estrutural dos objetos em pelo menos 30%, porque eles não precisarão de sobreviver à gravidade da Terra ou às extremas forças gravitacionais suportadas durante lançamentos em órbita, a bordo de um foguetão.
"O nosso objetivo em longo prazo para a impressão 3D é realmente construir uma nave inteira em condição operacional", reforçou Dunn ao InnovationNewsDaily. "Um satélite em miniatura poderia ser construído nos próximos anos com a máquina que estamos a projetar para a estação espacial".
Primeiro, a empresa precisa de criar uma impressora 3D que funcione bem em condições aparentemente sem gravidade. Eles usaram financiamentos anteriores da NASA para testar um protótipo e diversas impressoras comerciais 3D durante duas horas a bordo de uma aeronave, em mergulhos que simulam a microgravidade. Dessas experiências de impressão resultou a primeira ferramenta do mundo – uma pequena chave inglesa – já impressa em gravidade parcial.
Os testes acabaram por convencer Dunn e a sua equipa a seguir em frente com a sua própria concepção personalizada de impressora. Eles planeiam concentrar-se numa impressora extrusora capaz de construir objetos de polímeros plásticos, mas dizem que a impressora também poderá produzir um enorme número de peças de reposição para a estação espacial.
"Nós acreditamos que um terço dessas peças poderia ser produzido usando a máquina que estamos a construir agora", realçou Dunn. "Estamos a começar com polímeros, porque a produção de peças com esses materiais baseia-se em extrusão e, em alguns casos, estamos a começar a produzir os nossos próprios polímeros adaptados ao espaço".
Com a proposta à Small Business Innovative Research (Pesquisa Inovadora de Pequenas Empresas), apresentada em associação com Arkyd Astronautics, Inc e a NanoRacks, LLC, o projeto passa a ter direito a receber até US$ 125.000 em financiamento da NASA no próximo ano. Se tudo correr bem com os próximos voos parabólicos e suborbitais, até 2014 a Made in Space poderá ter a sua primeira impressora 3D instalada.

Fonte: Scientific American

terça-feira, 13 de dezembro de 2011

Cílios controlam o apetite

A ação de minúsculos apêndices tipo cabelos das células pode ditar a diferença entre gordo e magro. Agora os cientistas têm uma melhor ideia de como essas estruturas, chamados de cílios, controlam o apetite.
Os cílios primários, projeções semelhantes a pêlos que quase todas as células dos vertebrados têm - parecem sequestrar uma proteína que deteta e responde a uma hormona estimulante do apetite. A descoberta foi apresentada por Nicolas Berbari, da Universidade de Alabama em Birmingham, na reunião anual da American Society for Cell Biology. Nas pessoas e ratos que carecem de cílios, o estimulador do apetite trabalha continuamente, levando a que os mesmos comam demais e, consequentemente, sofram de obesidade, afirmou Berbari. Estas descobertas podem levar a novas formas de controlo do apetite e prevenir ou reverter a obesidade.
E o estudo pode ajudar os cientistas a entender melhor o processo de comer, disse Kirk Mykytyn, um biólogo celular da Universidade de Ohio, em Columbus. "Este trabalho é importante porque contribui para um melhor esclarecimento do mecanismo molecular envolvido na obesidade associada à perda de cílios", disse ele.
Pessoas com síndrome de Bardet-Biedl têm defeitos em genes responsáveis pela produção dos cílios. Uma consequência importante da doença é a obesidade. Trabalhando com murganhos, aos quais também faltam cílios devido a defeitos nos mesmos genes, Berbari e os seus colegas tentaram descobrir exatamente como esses apêndices celulares estão envolvidos no apetite.
Pesquisas anteriores sugeriram que os cílios funcionam como minúsculas antenas, ajudando as células nervosas num centro de controlo alimentar do cérebro a detetar uma hormona inibidora do apetite chamada leptina. A teoria era que na ausência dos cílios também se removia a capacidade da leptina colocar um travão na vontade de comer.
Mas Berbari e colegas descobriram que murganhos sem cílios ainda respondem à leptina como um supressor do apetite, sugerindo que a deteção da hormona não é o problema.
"A ideia original era olhar para o que era mais óbvio, mas acabou por se revelar uma estratégia errada", disse Berbari.
Em vez disso, os pesquisadores descobriram que uma proteína chamada MCHR1, que sente um estimulador do apetite chamado hormona concentradora de melanina, é normalmente encontrada nos cílios. Concentrar a proteína sensora nos cílios pode ajudar a minimizar a sua acção e, consequentemente, diminuir a vontade de comer.
Berbari tem evidências preliminares de que esta hipótese pode estar correta. Ele alimentou murganhos com e sem cílios com pedaços de manteiga de amendoim que continham uma droga que inactiva a MCHR1. Os ratos com cílios intactos mantiveram o seu peso normal, apesar de terem acesso ilimitado aos alimentos. Os murganhos sem cílios perderam peso quando receberam a droga, sugerindo que a capacidade de desligar a MCHR1 corrigiu os problemas de controlo de apetite causados pela ausência dos cílios.
Os pesquisadores ainda não sabem exatamente como a actividade da MCHR1 estimula o apetite, ou como os cílios mantêm esse sensor controlado.

Fonte: Science News

domingo, 11 de dezembro de 2011

Avanço importante no conhecimento sobre a regulação do metabolismo da gordura

Cientistas da Warwick Medical School fizeram uma importante descoberta sobre o mecanismo que controla “switch da gordura” do próprio corpo, lançando uma nova luz sobre a nossa compreensão de como as proteínas regulam o controlo do apetite e secreção de insulina. Esta pesquisa, conduzida pelo professor Victor Zammit, descobriu que a enzima conhecida como 'Carnitina 1A palmitoyltransferase "(CPT1) tem um interruptor que é ativado, dependendo da composição e curvatura da membrana celular . Esta é a primeira vez que tal mecanismo é descrito e pode eventualmente ser único, refletindo a importância dessa proteína para a função celular.
A CPT1 é a proteína-chave que regula a oxidação dos ácidos gordos no fígado e é fundamental para o metabolismo. A sua atividade determina se os indivíduos sofrem de fígado gordo num extremo ou cetose no outro. O professor Zammit explicou: "Saber que a enzima CPT1 pode mudar e o que a controla, pode levar, em última instância, a uma melhor compreensão do porquê de algumas pessoas parecerem ter um metabolismo rápido e outras lutam para refrear o seu apetite.
"Nós estamos a fazer grandes progressos para a compreensão da ciência por trás do nosso metabolismo e como a nível celular o mesmo muda de acordo com a influência de diferentes factores, sejam eles nutricionais ou hormonais"
A importância deste trabalho na prática clínica é que, tendo descoberto o mecanismo molecular, poderá agora ser possível desenhar drogas que afetem o interruptor da CPT1 de um modo ou outro, dependendo das necessidades de pacientes individuais e do tecido que precisa de ser afetado. Por exemplo, as drogas podem ser desenvolvidas para pacientes que sofrem de cetoacidose diabética, uma condição causada quando uma quantidade insuficiente de insulina faz com que o organismo comece a degradar mais gordura, de forma a que a enzima seja inibida e, consequentemente, sejam oxidados menos ácidos gordos.
"Isso seria um grande avanço no combate à crise de obesidade que enfrentamos atualmente", acrescentou o professor Zammit.
A pesquisa, conduzida em parceria com a University of Southern California, Los Angeles, EUA foi publicada no Journal of Biological Chemistry.

Fonte: E! Science News

sábado, 10 de dezembro de 2011

Imagens de satélite das luzes de cidades usadas para controlar o sarampo

O sarampo surge mais forte onde as pessoas migram em grandes quantidades. A boa notícia é que se pode dizer exatamente onde é que isso acontece - e onde deve incidir a vacinação -, olhando a partir do espaço para o brilho das luzes dos migrantes.
O sarampo mata cerca de 164 mil crianças não vacinadas por ano. Entre 2000 e 2008 uma agressiva campanha de vacinação nos países pobres reduziu as mortes em 80%, globalmente, e 92% em África.
No entanto, em 2008, os cortes económicos atingiram a vacinação, e o sarampo - o vírus humano mais contagioso que é conhecido - começou a recuperar, com um ressurgimento na África ocidental visto como uma especial ameaça.
Quando o sarampo era comum na Europa e América do Norte, era sabido que os picos da doença acompanhavam os calendários escolares, que juntavam as crianças. As pessoas no empobrecido oeste de África também se aglomeram durante as estações secas no inverno, mas isso não significa necessariamente que tal facto impulsiona o sarampo, que ocorre durante esta temporada, diz Nick Grassly do Imperial College de Londres: o vírus também sobrevive melhor em tempo seco.
Nita Bharti da Universidade de Princeton, e os seus colegas, estudaram as variáveis de aglomeração de pessoas e do tempo separados por imagens de satélite, através da análise do brilho da das fogueiras e luzes eléctricas à noite.

Iluminação frugal
Pesquisas anteriores descobriram que em regiões pobres, onde a iluminação noturna é escassa o suficiente para não saturar o sensor de um satélite, o seu brilho corresponde à densidade populacional. Sem as imagens, diz Bharti, "é muito difícil medir as mudanças na densidade populacional".
Usando imagens de satélite tiradas entre 2000 e 2004, a equipa de Bharti mapeou na estação seca um aumento no período noturno do brilho em três cidades no Níger: Niamey, Maradi e Zinder. Os períodos mais brilhantes correspondiam ao tempo de surtos de sarampo. Numa quarta cidade, Agadez, onde há um clima semelhante, mas a migração sazonal é pouca, não houve aumento de qualquer brilho ou do sarampo.
As observações por satélite foram detalhadas o suficiente para mapear a densidade populacional de três diferentes distritos de Niamey, capital do Níger. A cidade também teve a nível distrital contagem de casos de sarampo de um surto em 2003 e 2004. A luz permitiu rastrear com rigor os diferentes cursos dos surtos de sarampo nos três distritos.
Se as autoridades de saúde de Niamey tivessem tido esta informação nessa altura, poderiam ter agido mais cedo. Fizeram uma campanha de vacinação em resposta aos surtos, mas por causa de atrasos na notificação, a mesma só chegou a dois dos três distritos quando a doença já estava em declínio. No terceiro, no entanto, o brilho - e sarampo - ainda estavam a aumentar. As mortes foram menos, talvez porque a vacina chegou antes que muitas crianças fossem expostas.
"Estamos a trabalhar no sentido de tornar esta informação útil para ser aplicada em todo o mundo", diz Bharti. As imagens de satélite estão disponíveis em 48 horas.

Quem está em risco?Claude Muller, chefe do Instituto de Imunologia, no Luxemburgo, adverte que os surtos são afetados por mais do que apenas a densidade populacional - também importa quantas pessoas são suscetíveis ao sarampo. "O aumento da luz nem sempre significa um surto, se não houver indivíduos suscetíveis suficientes."
Porém, esta visão sobre o que torna o sarampo sazonal é importante, diz Muller. "Se entendermos isso melhor, poderemos melhorar a vacinação, para garantir que menos vírus conseguem atingir a época dos surtos ", diz ele. Se fizermos isso bem o suficiente "podemos, eventualmente, erradicar o sarampo".

Fonte: New Scientist

segunda-feira, 5 de dezembro de 2011

Yoga ajuda a combater a dor lombar crónica

Aulas de yoga para a dor lombar crónica podem levar a mais melhorias de estilo de vida e melhor saúde global do que a procura de aconselhamento de um médico, de acordo com um novo estudo.
A pesquisa, publicada na revista Annals of Internal Medicine, foi conduzida por cientistas da Universidade de York, incluiu mais de 300 pessoas e foi descrita como a maior do género efetuada até à data no Reino Unido.
Os pesquisadores derivaram as suas amostras de estudo a partir de um grupo de pessoas que já estavam a ser seguidas por um médico por causa de dor lombar crónica ou recorrente. Eles enviaram 156 deles para aulas de yoga e deixaram os restantes 157 aos cuidados dos seus médicos.
Vinte professores de yoga experientes de duas associações de yoga – British Wheel of Yoga e Ivengar Yoga (10 de cada) - foram recrutados para o estudo, que foi financiado principalmente pela Arthritis Research UK.
Depois de três meses, o grupo da yoga relatou que "foram capazes de realizar 30% mais atividades em comparação com aqueles no grupo dos cuidados habituais", de acordo com o estudo.
Constatou-se que a principal vantagem parecia estar no facto de terem mais confiança para executar tarefas diárias, tais como "andar mais depressa, vestir-se sem ajuda ou estar de pé por longos períodos de tempo", e não necessariamente no alívio da dor.
Aqueles que praticaram yoga relataram um pouco menos de dor em comparação com o grupo de cuidados habituais, mas a diferença era de "significância estatística marginal", dizem os pesquisadores.

Série de estudosOs dados adicionam informação a uma série de estudos já existentes sobre como o yoga pode melhorar a saúde. Um estudo publicado no início deste mês no Archives of Internal Medicine descobriu que o yoga e os alongamentos aliviaram a dor nas costas mais do que ler um manual de auto-ajuda.
Outros estudos deste ano têm sugerido que o yoga pode diminuir o stress e melhorar a qualidade de vida entre pacientes com cancro da mama, bem como diminuir episódios de batimento cardíaco irregular para metade entre pacientes com problemas cardíacos.
Os autores do estudo dizem que as descobertas são importantes porque muitas pessoas sofrem de dor nas costas em algum momento das suas vidas, com poucos tratamentos eficazes.
"Dor nas costas é uma condição extremamente comum e cara. Exercícios de tratamento, apesar de amplamente utilizados e recomendados, têm apenas um efeito pequeno sobre a dor nas costas", diz o investigador principal professor David Torgerson.
"Os nossos resultados mostraram que o yoga pode fornecer benefícios a curto e longo prazo para aqueles que sofrem de dor nas costas crónica ou recorrente, sem efeitos secundários graves."
A dra. Vicki Kotsirilos do Australasian Integrative Medicine Association enaltece o estudo. Ela diz que o yoga tem benefícios globais através de alongamento suaves, tonificação, fortalecimento de músculos nucleares e relaxamento da mente e do corpo.
"A pesquisa mostrou que o yoga também pode ajudar noutras áreas da saúde, como a síndrome do intestino irritável, menopausa e TPM. Por isso, é emocionante ver um outro estudo que prove os seus benefícios para o bem-estar", diz Kotsirilos.
"No entanto, as pessoas precisam ter cuidado na escolha do estilo de yoga que se adapte às suas necessidades, a começar com mais yoga suave e deixando o instrutor saber se eles sofrem de problemas nas costas, para evitar posições que possam agravar essas dores."

Fonte: ABC Science

quarta-feira, 30 de novembro de 2011

Paixão inconsequente

por Gary Stix
Um olhar sobre o motorista agressivo retratado em Psicologia e marketing mostra que “ele” (mais do que “ela”) tende a ver o veículo como uma extensão de si. "Considerar os carros como uma extensão de si mesmo pode levar as pessoas a interpretar qualquer ameaça aos seus carros como uma ameaça direta a si mesmas", explicam os autores.
Os estudos não abordam a questão óbvia sobre quais partes dessas pessoas foram “estendidas” aos carros. E talvez tudo isso pareça bastante óbvio para indivíduos cujos bens muitas vezes são até batizados por eles com nomes bastante singelos.
Tudo isso apenas reafirma o que já sabemos: alguns homens com carros são praticamente adolescentes com armas letais, e, certamente, quando estão atrasados para o trabalho, carregam fundo no acelerador. A razão principal de olhar para a questão novamente foi avaliar a posse do carro como uma "experiência de consumo". Estudos sobre condução agressiva têm sido realizados há algum tempo, mas poucos avaliaram o motorista agressivo a partir da perspectiva do comportamento do mercado consumidor.
Os dois novos estudos, chamados de "condução agressiva: uma experiência de consumo", de Ayalla A. Ruvio, da Temple University e Shoham Aviv, da University of Haifa, que consistem em centenas de questionários, ajudaram a descobrir que as pessoas que se identificam com seu carro tendem a ser aqueles que atormentam os mais lentos, correm, arranjam confusão no estacionamento, e, eventualmente, acabam com processos judiciais.
Numa secção chamada "implicações práticas", os autores sugerem uma campanha publicitária que alerte sobre os riscos da condução agressiva, anúncios que talvez enfatizem, nas palavras dos autores, os méritos do pensamento do carro como "uma ferramenta funcional para ir de um lugar para o outro".
Desde o momento em que a Madison Avenue deixou de ser uma rota de cavalos e buggies foram cooptadas as melhores mentes entre executivos de criação, geração após geração, para fazer os consumidores acreditarem que o automóvel é uma forma de exoesqueleto que é tanto uma parte de cada um de nós como o polegar direito ou o fémur esquerdo. Então, se a correlação é igual à causalidade, talvez devêssemos parar os anúncios de carros.
Como eu disse, no entanto, isso nunca vai acontecer. Tampouco pontos de condução defensiva serão abordados, principalmente durante os anúncios do futebol.

Fonte: Scientific American

terça-feira, 29 de novembro de 2011

Vacina contra a malária para breve?

A primeira vacina contra a malária que se submeteu a testes em grande escala revelou que os jovens que a receberam apresentaram cerca de metade da probabilidade de vir a ter a doença, durante o período de 14 meses de follow-up, comparativamente com aqueles que não receberam a vacina.
Um grupo internacional de cientistas publicou os resultados na revista New England Journal of Medicine. Os pesquisadores revelaram dados sobre 6.000 crianças africanas, com idades entre 5 meses e 17 meses, que foram aleatoriamente designadas para receber ou uma vacina contra a malária de três doses ou uma vacina controlo – neste caso, para a raiva.
"Tem sido uma longa jornada, e na verdade ainda não estamos ainda no fim, mas é cada vez mais claro que realmente temos a primeira vacina eficaz contra uma doença parasitária em humanos", diz Nicholas White, especialista em medicina tropical no Mahidol University, em Bangcoc, na Tailândia, que não fez parte deste estudo. "É uma grande conquista e um avanço importante, mas [os pesquisadores] sabem que esta vacina parcialmente protetora não é a única solução para o controle e eliminação da malária", escreve White na mesma edição da revista.
As descobertas reforçam os resultados anteriores de teste para a vacina experimental. Um novo teste, que inclui mais de 15.000 crianças, está em curso. A vacina contra a malária também reduziu os casos de malária grave - o tipo que pode resultar em hospitalização. Esta conclusão preliminar incluiu dados adicionais, a partir de um grupo de bebés, de 6 a 12 semanas de idade na época em que foram incluídos no estudo. Os participantes mais jovens foram aleatoriamente designados para receber a vacina contra a malária ou um controlo – uma imunização contra a meningite. A malária grave nos dois grupos etários combinados, entre aqueles que receberam a vacina experimental, foi reduzido em cerca de um terço, um pouco menos do que os cientistas esperavam.
Mesmo assim, os resultados globais representam um marco na pesquisa da malária, diz o co-autor do estudo Tsiri Agbenyega, um fisiologista da Universidade Kwame Nkrumah de Ciências e Tecnologia, em Kumasi, Gana. "Tendo trabalhado em pesquisa sobre malária há mais de 25 anos, posso atestar o quão difícil tem sido fazer progressos contra esta doença. Infelizmente, muitos resignaram-se à malária como sendo um facto da vida na África. Não precisa de ser esse o caso. "
O estudo recebeu financiamento da GlaxoSmithKline Biologicals, fabricante da vacina, e da Fundação Bill e Melinda Gates Foundation.

Fonte: Science News

segunda-feira, 28 de novembro de 2011

Explicado porque é difícil falar ao telefone em lugares barulhentos

Não é só o volume baixo ou a má recepção que torna difícil ouvir as pessoas do outro lado de uma chamada de telefone móvel, dizem pesquisadores dos EUA.
Segundo a pesquisa, apresentada na reunião anual da Sociedade de Acústica da América, em San Diego, os telemóveis também eliminam as faixas de frequência mais elevada das nossas vozes.
Os sons de alta frequência transmitem uma quantidade surpreendente de informações, diz o Dr. Brian Monson, da Universidade de Utah, Salt Lake City.
A sua pesquisa sugere que podemos estar a perder o sentido pleno do que as pessoas dizem quando falamos com elas através dos nossos dispositivos móveis.
"O pensamento predominante era que, devido ao facto de que as altas frequências não são tão audíveis na voz, o cérebro não devia prestar muita atenção a estas", diz Monson, um cientista da fala e audição.
"Se o cérebro presta muita atenção às altas frequências, deve haver algum tipo de informação perceptual nelas."

Pressuposto questionadoUma voz típica do sexo masculino mede cerca de 100 hertz e uma mulher média fala em cerca de 200 hertz.
Ao contrário de um som monótono como um apito, as vozes também contêm tons mais calmos com frequências que podem chegar a valores como 20.000 hertz.
Mas uma vez que a maioria da energia das nossas vozes se encontra abaixo dos 5000 hertz, os cientistas concluíram no passado que os sons agudos são irrelevantes.
Monson, que também é um cantor com experiência como engenheiro de som, começou a suspeitar de que esta ideia poderia estar errada.
Ao trabalhar com outros cantores, ele percebeu que eles melhoraram a qualidade das suas vozes, fazendo ajustes em tons de frequência muito alta.
Num projeto seguinte, ele descobriu que as pessoas podem detetar pequenas diferenças no volume de sons de alta frequência - na escala de apenas alguns decibéis.

Testes de audiçãoNo novo estudo, Monson gravou as pessoas a falar e a cantar o Star-Spangled Banner. Ele filtrou as gravações para manter unicamente sons acima de 5.000 hertz.
Ele reproduziu as gravações para cerca de 50 pessoas em algumas experiências. Ele pediu aos ouvintes para tentar identificar os detalhes sobre o que ouviram.
Ele ficou surpreso com o quão bem as pessoas o fizeram. Apesar de as gravações de som se parecerem com o som de grilos, quase todos foram capazes de distinguir rapidamente entre falar e cantar.
Os ouvintes demoraram um pouco mais para dizer se a voz era do sexo masculino ou feminino, mas todos eles desempenharam também muito bem a tarefa.
A mais surpreendente de todas as observações relacionadas com o entendimento atual do reconhecimento de sons, diz Monson, foi o facto de os ouvintes dizerem que estavam a ouvir a Star-Spangled Banner, não apenas quando as vozes estavam a cantar, mas também quando estavam apenas a falar.
As pessoas foram capazes de identificar as principais informações sobre as gravações, quando foram adicionados ruídos de distração para tornar a tarefa mais difícil.
"Se eles conseguem entender o que está a ser dito, isso significa que há uma capacidade de extrair informação inteligível a partir das altas frequências, e ninguém poderia ter previsto isso", diz Monson.
"Se você está numa situação onde há ruído de baixa frequência que cobre todas as informações a que você está acostumado a extrair de uma voz, enquanto existir o material de alta frequência, ainda é possível descobrir o que a pessoa está a dizer e obter as informações importantes. "
Isto pode explicar porque é que falar ao telemóvel em lugares barulhentos é tão difícil. A maioria dos telemóveis e telefones fixos transmitem sons de até cerca de 3.500 hertz, principalmente porque a maior frequência de sons nunca foi pensada como sendo muito importante.
Conversas telefónicas cansativasDe acordo com outras pesquisas, o nosso cérebro tem que trabalhar mais para extrair informações quando se trata de uma largura de banda limitada, diz Monson, o que explica por que é que as conversas telefónicas podem ser mais cansativas do que falar em pessoa.
E estudos em crianças têm mostrado que elas aprendem novas palavras três vezes mais rapidamente se ouvirem gravações que vão até 9.000 hertz em vez de 4.000 hertz.
Para melhorar a qualidade das nossas conversas de telemóvel, as novas descobertas sugerem que pode ser altura de uma atualização tecnológica.
"Nós ouvimos as coisas através dos telemóveis em situações bem adversas, e eu acho que estes dados sugerem fortemente que é possível dar mais informações ao ouvinte mantendo também as importantes altas frequências," diz o Dr. William Yost, um pesquisador de percepção auditiva da Universidade Estadual do Arizona em Tempe.

Fonte: ABC Science

domingo, 27 de novembro de 2011

Insetos têm muito medo dos peixes

A mera presença de um predador provoca stress suficiente para matar uma libélula, mesmo quando o predador não pode realmente chegar à sua presa para a comer, afirmam os biólogos da Universidade de Toronto. "A forma como a presa responde ao medo de ser comida é um tópico importante na ecologia, e nós aprendemos muito sobre como essas respostas afetam as interações entre predador e presa", diz o professor Locke Rowe, presidente do Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva (EEB) e co-investigador principal de um estudo realizado em U de T’s Koffler Scientific Reserve.
"À medida que aprendemos mais sobre como é que os animais respondem a condições de stress – quer seja a presença de predadores ou de outros stresses de origem natural ou humana – descobrimos cada vez mais que o stress traz um maior risco de morte, presumivelmente a partir de coisas que normalmente não matariam, tais como algumas infeções ", diz Rowe.
Shannon McCauley, uma bolseira de pós-doutoramento, e os professores EEB Marie-Josée Fortin e Rowe cresceram larvas da libélula (Leucorrhinia intacta) em aquários ou tanques, juntamente com os seus predadores. Os dois grupos foram separados de modo que, enquanto as libélulas podiam ver e cheirar os seus predadores, os predadores não podiam realmente comê-los.
"O que descobrimos foi inesperado – morreram mais libélulas quando os predadores compartilharam o seu habitat", diz Rowe. Larvas expostas aos predadores de peixe ou insetos aquáticos apresentaram taxas de sobrevivência 2,5-4,3 vezes menores do que os não expostos.
Numa segunda experiência, 11% das larvas expostas aos peixes morreram enquanto se tentavam metamorfosear na sua fase adulta, em comparação com apenas 2% daquelas que cresceram num ambiente livre de peixes. "Nós permitimos que as libélulas juvenis passassem pela metamorfose para se tornarem libélulas adultas, e descobrimos que aquelas que haviam crescido em torno de predadores eram mais propensas a não conseguir completar a metamorfose com sucesso, com uma maior probabilidade de morrer", diz Rowe.
Os cientistas sugerem que as suas descobertas possam ser aplicadas a todos os organismos que enfrentam qualquer quantidade de stress, e que a experiência poderia ser usada como modelo para futuros estudos sobre os efeitos letais do stress.
A pesquisa é descrita num artigo intitulado "Os efeitos mortais de predadores ‘não-letais’", publicado na revista Nature.

Fonte: E! Science News

sábado, 26 de novembro de 2011

Estrelas zombies regressam como supernovas

Tipo de objeto: anã branca
Número conhecido: 10 na nossa galáxia
A dez mil anos-luz de distância, o núcleo de uma estrela morta circula tranquilamente ao redor de uma companheira semelhante ao sol. Embora o cadáver estelar não mostre sinais de vida, é um vampiro cósmico, aguardando o seu tempo, uma vez que lentamente suga o gás da sua companheira.
Décadas mais tarde, um flash ofuscante 100.000 vezes mais brilhante que o Sol anuncia o despertar da estrela morta-viva: finalmente ela acumulou bastante combustível roubado de forma a reatar mais uma vez a sua fusão nuclear. A estrela brilha por alguns dias gloriosos antes de retornar ao seu sono mortal durante anos ou décadas, até que toda a sequência se repete.
Espetaculares como são, essas ressurreições são apenas o prelúdio do ato final, quando a estrela morta-viva se torna finalmente uma supernova, obliterando-se à medida que ofusca a nossa galáxia inteira.
Isto é, pelo menos, a sugestão de medidas recentes de uma dessas estrelas latentes, também conhecida como uma nova recorrente. Esses dados apoiam a teoria de que estes são os há muito tempo procurados progenitores de um tipo muito interessante de estrela explosiva: a supernova tipo 1a.

Natureza das trevasEncontrar estes progenitores seria uma bênção para o estudo da energia escura, a misteriosa entidade que se pensa estar a acelerar a expansão do universo. Foi a supernova tipo 1a que levou à identificação inicial do material misterioso, e que esteve na base da atribuição do prémio Nobel no início deste ano a três cosmólogos. Todos os tipo 1a evoluem a partir de um tipo de estrela chamada anã branca, mas fixar exatamente que anãs brancas são precursores da supernova poderia levar a medidas muito mais precisas da energia escura - e até mesmo revelar sua verdadeira natureza.
A caça tem decorrido há décadas. As novas recorrentes foram descobertas em 1913, mas só a partir dos anos 70 é que elas se tornaram os principais suspeitos. Foi quando elas foram identificados como anãs brancas pesadas, com uma massa muito próxima do “ponto de inflexão” da supernova de 1,4 vezes a massa do sol. Quando uma anã branca cresce mais do que isso, não pode mais aguentar o seu próprio peso e começa a entrar em colapso, provocando reações nucleares que rasgam a estrela em pedaços originando uma supernova tipo 1a.
De qualquer das formas, foi difícil provar que as novas recorrentes obtêm massa suficiente para fazer a transição da anã branca pesada para a explosão 1a. Elas roubam o gás dos seus vizinhos, mas também o lançam durante as suas explosões, por isso não ficou claro se elas ganham ou perdem o material em geral.

Ganhar ou perder?Para resolver esta questão, Bradley Schaefer da Louisiana State University, em Baton Rouge, analisou as medidas da nova recorrente CI Aquilae antes e após a sua erupção em 2000.
Pares mais pesados de estrelas orbitam mais rápido entre si por causa da sua forte gravidade. Isso significa que qualquer massa perdida pela anã branca iria prolongar o seu período orbital.
A equipa de Schaefer descobriu que não havia nenhuma mudança mensurável no período orbital de 15 horas da CI Aquilae, após a erupção. Dada a precisão das suas observações, isto significa que a anã branca não pode ter perdido mais de um milionésimo da massa do sol no evento.
Como se estima que tenha roubado mais do que o dobro dessa quantidade a partir da sua companheira, no intervalo entre as erupções, ela deve ganhar massa em geral, conclui Schaefer.
Amadores com olho de águia
A conclusão é provisória por causa de possíveis erros de medição. Mas, felizmente, a amadores com olho de águia encntrarammais duas das 10 novas recorrentes conhecidas que estão no processo de erupção - U Scorpii em janeiro de 2010 e T Pyxidis em abril do ano passado.
A T Pyxidis foi uma surpresa, mas Schaefer tinha previsto quando é que a U Scorpii subiria novamente, de forma que telescópios espaciais e observatórios terrestres estavam prontos para a observar. "Nós caracterizamos aquela coisa com as observações - foi incrível", diz Schaefer.
A análise dessas observações, juntamente com medidas de períodos orbitais ao longo dos próximos anos, poderiam ajudar as novas recorrentes a ultrapassar potenciais rivais no papel de progenitores da supernova tipo 1a.
Isso seria um avanço para o estudo da energia escura. Todas as supernovas tipo 1a parecem ter o mesmo brilho intrínseco, portanto o seu brilho aparente pode ser usado para trabalhar o quão longe eles estão. O que, por sua vez, nos permite estimar o quão rápido a expansão do Universo está a acelerar. No entanto, as chamados "velas padrão" variam ligeiramente entre elas, limitando a precisão dessas medições.
O conhecimento das propriedades das estrelas que produzem essas explosões tipo 1a poderia ajudar os pesquisadores a entender melhor as suas variações, permitindo estimativas mais precisas da aceleração da expansão cósmica. Esta por sua vez, será crucial para distinguir entre diferentes teorias para a origem da energia escura.
"Não se pode obter uma alta precisão se não se souber qual é o progenitor é", diz Schaefer. "Precisamos desesperadamente de saber isso."
A pesquisa será publicada na revista Astrophysical Journal.

Fonte: New Scientist

sexta-feira, 25 de novembro de 2011

Três novos planetas e um objeto misterioso descobertos fora do nosso sistema solar

Usando o telescópio Hobby-Eberly, os astrónomos observaram as estrelas-pai dos planetas - chamadas HD 240237, BD 48 738, e HD 96127 – localizadas a dezenas de anos-luz de distância do nosso sistema solar. Uma das estrelas massivas que está a morrer tem um objeto misterioso adicional a orbitá-la, de acordo com o chefe da equipa Alex Wolszczan, professor de Astronomia e Astrofísica na Universidade Penn State, que, em 1992, tornou-se o primeiro astrónomo a descobrir planetas fora do nosso solares do sistema. Espera-se que a nova pesquisa lance luz sobre a evolução dos sistemas planetários em torno de estrelas moribundas. Também vai ajudar os astrónomos a entender como é que o conteúdo de metal influencia o comportamento de estrelas moribundas.
A pesquisa será publicada em Dezembro na revista Astrophysical Journal. O primeiro autor do artigo é Sara Gettel, uma estudante de pós-graduação do Departamento de Astronomia e Astrofísica da Penn State, e o artigo é co-autorado por três alunos de pós-graduação da Polónia.
Os três sistemas planetários recém-descobertos são mais evoluídos do que o nosso próprio sistema solar. "Cada uma das três estrelas está a aumentar e já se tornou uma gigante vermelha - uma estrela moribunda que em breve irá devorar qualquer planeta que passe a orbitar muito próximo dela", disse Wolszczan. "Nós certamente podemos esperar um destino semelhante para o nosso próprio Sol, que eventualmente se tornará uma gigante vermelha e, possivelmente, irá consumir a nossa Terra, mas não temos que nos preocupar com isso nos próximos cinco mil milhões de anos". Wolszczan também disse que uma das estrelas mais massivas que está a morrer – a BD 48 738 - é acompanhada não só por um enorme planeta semelhante a Júpiter, mas também por um segundo objeto misterioso. Segundo a equipa, este objeto poderia ser outro planeta, uma estrela de baixa massa, ou - mais interessante - uma anã castanha, que é um astro semelhante a uma estrela que é um intermediário de massa entre as estrelas mais frias e os planetas maioes. "Vamos continuar a observar este estranho objeto e, daqui a alguns anos, esperamos ser capazes de revelar a sua identidade", disse Wolszczan.
As três estrelas que estão a morrer e os planetas que as acompanham têm sido particularmente úteis para a equipa de pesquisa, porque eles têm ajudado a esclarecer mistérios em curso, tais como a relação entre o comportamento de estrelas que estão a morrer e a sua metalicidade. "Em primeiro lugar, sabemos que as estrelas gigantes como HD 240237, BD 48 738, e HD 96127 são especialmente barulhentas. Ou seja, elas parecem nervosas, porque oscilam muito mais do que a nossa estrela bem mais jovem, o Sol. O barulho perturba a observação do processo, tornando-se um desafio para descobrir qualquer planeta companheiro ", disse Wolszczan. "Ainda assim, fomos capazes de detetar planetas orbitando uma estrela massiva."
Uma vez, Wolszczan e a sua equipa haviam confirmado que a HD 240237, BD 48 738, e HD 96127, de fato, têm planetas que orbitam em redor delas, e mediram o conteúdo de metal das estrelas, tendo encontrado algumas correlações interessantes. "Nós encontramos uma correlação negativa entre a metalicidade de uma estrela e o seu nervosismo. Acontece que quanto menor era o conteúdo de metal de cada estrela, mais barulhenta e agitada ela era", explicou Wolszczan. "O nosso próprio Sol vibra um pouco também, mas porque é muito mais jovem, a sua atmosfera é muito menos turbulenta."
Wolszczan também apontou que, como as estrelas cresceram para a fase de vermelha gigante, as órbitas planetárias mudam e eventualmente cruzam-se, e os planetas e luas mais próximos acabam por ser, eventualmente, engolidos e sugados pela estrela moribunda. Por esta razão, é possível que a HD 240237, BD 48 738, e HD 96127, possam ter tido mais planetas em órbita, mas esses planetas podem ter sido consumidos ao longo do tempo. "É interessante notar que, dessas três estrelas recém-descobertas, nenhuma tem um planeta a uma distância de 0,6 unidades astronómicas - ou seja, 0,6 a distância da Terra ao nosso Sol", disse Wolszczan. "Pode ser que 0,6 seja o número mágico a partir do qual o planeta está condenado à morte."
A observações de estrelas moribundas, o seu conteúdo de metal, e a forma como elas afetam os planetas em torno delas pode fornecer pistas sobre o destino do nosso próprio sistema solar. "É claro que, em cerca de cinco biliões de anos, o nosso Sol vai-se tornar uma gigante vermelha e provavelmente irá engolir os planetas interiores e luas dos planetas que o acompanham. No entanto, se ainda estamos a cerca de, digamos, um bilião a três biliões de anos, podemos considerar instalarmo-nos na lua de Júpiter, Europa, nos restantes mil milhões de anos antes que isso aconteça ", disse Wolszczan. "A Europa é um deserto gelado e certamente não é habitável agora, mas como o Sol continua a aquecer e expandir-se, a nossa Terra vai-se tornar muito quente, enquanto ao mesmo tempo, a Europa irá derreter e pode ficar alguns biliões de anos na zona Goldilocks – não demasiado quente, não demasiado velha, coberta por vastos e belos oceanos "
O Centro para Exoplanetas e Mundos Habitáveis, da Penn State, está a organizar uma conferência em janeiro de 2012 para discutir os planetas e as suas estrelas moribundas. A conferência será realizada em Porto Rico e está programada para ocorrer exatamente 20 anos a partir de quando Wolszczan usou o radiotelescópio Arecibo para detectar três planetas que orbitam uma estrela de neutrões em rápida rotação - a primeira descoberta de planetas fora do sistema solar . Esta descoberta abriu as portas para a era atual de caça intensa aos planeta, sugerindo que a formação de planetas poderia ser muito comum em todo o universo e que os planetas podem-se formar em torno de diferentes tipos de objetos estelares.

Fonte: Science Daily