Excrementos humanos e águas usadas são mina potencial de metais preciosos

Estudo afirma que as águas usadas provenientes de um milhão de norte-americanos podem conter metais preciosos e raros no valor de 12 milhões de euros.
Os excrementos humanos e as águas usadas são uma mina potencial de metais preciosos, como ouro ou prata, ou de outros elementos raros, como paládio e vanádio, utilizados na eletrónica, afirmam cientistas norte-americanos.
"Há metais por todo o lado, como champôs e amaciadores, em outros produtos de higiene, detergentes e até em nanopartículas nas fibras das meias para neutralizar o mau cheiro", explicou Kathleen Smith, cientista no Instituto de Geofísica dos EUA, durante a conferência anual da Sociedade de Química norte-americana.
Um outro estudo publicado recentemente na revista "Environmental Science & Technology Paper", as águas usadas provenientes de um milhão de norte-americanos podem conter metais preciosos e raros num valor de 13 milhões de dólares (12 milhões de euros).
Quaisquer que sejam as suas origens, estes metais estão presentes nas águas usadas e acabam nas estações de tratamento.
Segundo Kathleen Smith, mais de sete milhões de toneladas destes resíduos são produzidos anualmente nos EUA, dos quais cerca de metade é utilizada como adubo dos campos agrícolas e nas florestas, enquanto o resto é incinerado ou lançado nas descargas.
O objetivo da investigação destes cientistas é a eliminação de alguns destes metais poluentes, que limitam a reciclagem dos resíduos em adubo, e a extração dos metais e elementos preciosos.
O sucesso de tal processo reduziria a exploração mineira e as quantidades destes metais que se encontram no ambiente.
Até agora, o grupo de trabalho conduzido por Kathleen Smith colheu amostras em pequenas cidades das Montanhas Rochosas, comunidades rurais e grandes aglomerados.
Os cientistas pretendem também combinar os seus dados com os provenientes de investigações mais antigas e extensas feitas pela Agência de Proteção do Ambiente dos EUA.
Nas amostras analisadas, estes investigadores já encontraram platina, prata e ouro.
"A quantidade de ouro é comparável às encontradas em minas consideradas viáveis comercialmente", adiantou Kathleen Smith

Fonte: Diário de Notícias

Bactéria transforma energia solar em combustível líquido

Uma equipa de cientistas da Universidade de Harvard descobriu uma forma de converter energia solar em combustível líquido, através de uma bactéria.  Até ao momento, a energia solar podia ser convertida em hidrogénio, através de células fotovoltaicas, que depois de armazenado podia ser usado.
Agora, os cientistas descobriram uma forma de usar a luz solar para dividir a água em hidrogénio e oxigénio. Depois convertem o hidrogénio juntamente com o dióxido de carbono em combustível líquido isoprapanol, através do uso de uma bactéria. 
«Isto é a prova de é possível ter uma forma de converter a energia solar e armazená-la sob a forma de combustível líquido», afirma uma das cientistas envolvidas no projeto, Pamela Silver.
A conquista é a nova esperança, principalmente nos países em desenvolvimento, onde a capacidade de produzir energia localmente será entendida como uma benção.

Fonte: TVI24

Sol, bactérias e uma folha biónica criam combustível líquido eficiente

Cientistas norte-americanos combinam tecnologia e seres vivos para obter isopropanol.Cientistas da Universidade de Harvard e do Massachusetts Institute of Technology (MIT) desenvolveram uma tecnologia que permite obter combustível líquido a partir da energia solar. Esta foi apresentada num artigo publicado esta segunda-feira na revista Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).
A tecnologia está concentrada num dispositivo batizado de "folha biónica" em homenagem às semelhanças das suas funções com o mundo vegetal.
Através da fotossíntese, aproveitando a energia do Sol, as plantas obtêm glicose a partir de dióxido de carbono e de água. No caso da "folha biónica", através de um processo com várias etapas, o resultado final é o álcool isopropanol.
O processo foi tornado possível através de catalisadores, desenvolvidos por Daniel Nocera - químico e professor de Energia na Universidade de Harvard - que permitem utilizar a energia solar para dividir a água (H2O) em hidrogénio (H) e oxigénio (O2). A etapa final consiste na conversão do hidrogénio em isopropanol (C3H80) através da ação de bactérias geneticamente modificadas do género Ralstonia eutropha.

Fonte: Diário de Notícias

Cientistas produzem grafeno com varinha mágica de cozinha

Uma equipa de investigadores assegurou hoje ter produzido grafeno, considerado o material do futuro para a eletrónica e a nanotecnologia, com uma simples varinha mágica de cozinha.
A produção de grafeno, presente em estado natural na grafite dos lápis, é difícil e onerosa à escala industrial.
Um grupo de cientistas britânicos e irlandeses explica na edição de hoje da revista Nature Materials como obteve folhas microscópicas de grafeno, misturando com um equipamento industrial, mas também com uma varinha mágica, o pó de grafite com "líquido esfoliante".
Os investigadores conseguiram fabricar folhas de grafeno com cerca de um nanómetro (um bilionésimo de metro) de espessura e cem nanómetros de comprimento, em suspensão num líquido, que pode ser aplicado em superfícies ou misturado com matérias plásticas.
Segundo a equipa, a estrutura bidimensional do grafeno não foi danificada pela operação.
"Desenvolvemos uma nova forma de fazer folhas de grafeno", declarou à agência AFP um dos autores do estudo, Jonathan Coleman, professor de química na universidade Trinity College, em Dublin, na Irlanda, acrescentando que o método usado "pode ser adaptado à escala industrial".
O grafeno, a substância mais fina do mundo, mas mais forte do que o aço, tem propriedades múltiplas, nomeadamente elétricas - é mais condutor do que o cobre - e mecânicas - é 100 a 300 vezes mais resistente ao corte do que o aço.
Há um interesse crescente na sua utilização para substituir semicondutores na próxima geração de computadores, ecrãs táteis, pilhas e painéis solares.
Em 2004, o holandês Andre Geim, galardoado em 2010 com o Prémio Nobel da Física, juntamente com o russo-britânico Konstantin Novoselov, conseguiu isolar o grafeno com a ajuda de uma simples fita adesiva.

Fonte: Notícias ao Minuto

"Cheiro a rosas" é promessa de desodorizante comestível

O 'Deo Perfume Candy' prova o velho ditado de que cada um é aquilo que come.
A empresa búlgara Alpi conseguiu fabricar um produto que muda o cheiro exalado por quem o experimenta. O novo desodorizante, que surge na forma de pastilhas comestíveis é feito de rosas damascenas (uma mistura das espécies de rosa 'gallica' e 'moschata') da Bulgária e foi desenvolvido por cientistas japoneses.
O web-site do produto, apelidado de "perfume doce", explica que a descoberta surgiu através de uma serie de estudos que demonstraram que depois de ser ingerido, o óleo de rosas liberta componentes aromáticos para a pele. Assim, quando evapora pelos poros, passa o cheiro da flor para o corpo. É ainda explicado que o mecanismo funciona de forma semelhante ao que acontece quando é ingerido alho.
De acordo com o fabricante, uma porção de quatro pedaços de doce é suficiente para que uma pessoa com aproximadamente 65 quilos fique "cheirosa" durante mais de seis horas. A quantidade padrão conta com 12 miligramas de geraniol, um óleo de rosas. Para ser gerara uma gota deste óleo são necessárias 2 mil pétalas de rosa.
O 'Deo Perfume Candy' tem ainda várias versões. Pode escolher com ou sem açúcar ou ainda com sabor natural a tangerina. Países como os Estados Unidos, França, Espanha, Alemanha e China já contam com a inovação nas prateleiras. O produto está ainda disponível para encomendas para todo o mundo no site oficial, por apenas sete euros.

Fonte: Diário de Notícias

Gasolina produzida a partir de ar e água

Uma empresa britânica com sede, em Teesside, na Inglaterra, garante que está a desenvolver um projeto tecnológico avançado que permite produzir gasolina a partir de ar e água.
A empresa Air Fuel Synthesis, segundo a BBC News, já conseguiu produzir cinco litros de gasolina desde agosto, mas espera estar em plena produção em 2015. Trata-se de um combustível sintético voltado para o setor do desporto motorizado.
A empresa acredita que a técnica pode ajudar a resolver os problemas energéticos do planeta e reduzir o aquecimento global.

Fonte: Diário de Notícias

O elemento 113 existe (quase de certeza). Por ora, chama-se unúntrio

Cientistas japoneses anunciaram ter finalmente conseguido provar a existência do 113 elemento da tabela periódica. Caso a descoberta seja validada, o Japão passará a ser o primeiro país asiático a baptizar um elemento atómico. Ainda que provisoriamente, chama-se unúntrio.
A equipa de Kosuke Morita, do Centro RIKEN Nishina, com sede em Wako, já tinha anunciado a descoberta do elemento 113 em 2004, mas na altura não viu esses resultados validados. Agora, passados nove anos, os cientistas publicaram, na revista Journal of Physical Society of Japan, os resultados de um novo trabalho, feito num acelerador de partículas, que dizem comprovar a existência desse elemento. Fizeram colidir iões (partículas com carga eléctrica) de zinco, a viajar a 10% da velocidade da luz, com uma camada de bismuto e os resultados dessas colisões (depois de seis decaimentos radioactivos) foram identificados como os produtos de uma forma do elemento 113.
Num decaimento radioactivo, de origem natural ou não, um átomo emite radiação, podendo transformar-se num átomo de um elemento mais leve. Neste caso, a sequência de seis emissões de partículas alfa — que são constituídas por dois protões e dois neutrões — resultou no elemento 101, o mendelévio. Feitas uma série de contas, os cientistas pensam que o que deu origem ao mendelévio foi o elemento 113.
Apesar de já constar na tabela periódica, por se suspeitar da sua existência, o elemento 113 têm ainda um nome provisório. O unúntrio — que significa um-um-três em latim — pode estar agora mais perto de ser baptizado com um nome definitivo, bastando que a experiência da equipa japonesa seja repetida noutros laboratórios e os resultados sejam validados pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) e pela União Internacional de Física Pura e Aplicada (IUPAP). Logo quando reclamaram pela primeira vez a descoberta deste elemento, em 2004, os cientistas japoneses sugeriram alguns nomes: rikénio ou japónio.

Até ao elemento 118
Olhando para todos estes nomes, é impossível não pensar no elemento que aparece no filme Avatar, o unobtanium (do inglês unobtainable), até pela dificuldade em obter o elemento 113. Na história, unobtatnium é um minério tão valioso que está na origem da guerra que os humanos desencadearam contra os nativos da lua Pandora, os na’vi, para poderem explorar as suas enormes reservas.
Na corrida ao elemento 113, os cientistas japoneses não estão sozinhos. Também em 2004, uma equipa da Rússia afirmou tê-lo produzido, só que chegou lá de outra forma e, pelo caminho, também conseguiu produzir o elemento 115.
Os primeiros elementos “pesados” foram obtidos em 1940 e, desde essa altura, os Estados Unidos, a Rússia e a Alemanha já sintetizaram vários deles, por exemplo através de reacções de fusão nuclear, em reactores nucleares. Estes elementos têm de ser produzidos em laboratório, porque não ocorrem espontaneamente na natureza, já que a quantidade de partículas no seu núcleo torna-os muito instáveis.
Criada por Dimitri Mendeleiev em 1869, a tabela periódica tem sentido a evolução da ciência. Quando foi inventada, tinha só 60 elementos, mas no início de 2012 já contava com o elemento 112, o copernício. Em Junho, a IUPAC e a IUPAP aprovaram a entrada de mais dois, o 114 e o 116, respectivamente o fleróvio e livermório. Os elementos 113, 115, 117 e 118, apesar de já se ter anunciado a sua criação, continuam a aguardar comprovação daquelas duas entidades para serem oficializados.
Quanto à equipa japonesa, diz que quer ir mais longe na procura de elementos pesados. “O nosso próximo desafio será olhar para os territórios desconhecidos do elemento 119 e para lá dele”, diz Kosuke Morita, citado num comunicado da sua instituição. Depois do copernício, do fleróvio e, quem sabe, se do japónio, que mais nomes estarão reservados para a tabela periódica?

Fonte: Público

Há um prémio para quem explicar por que a água quente congela mais depressa do que a fria

A Royal Society de Química está a oferecer um prémio de 1000 libras para quem souber explicar por que é que a água quente congela mais depressa do que a água fria.
O fenómeno é observado e conhecido há muito tempo. No século IV a.C., Aristóteles questionava-se sobre este problema, morrendo sem o solucionar. O filósofo franciscano Roger Bacon também analisou o problema no século XIII d.C., mas não encontrou nenhuma resposta, assim como Francis Bacon e René Descartes no século XVII.
O fenómeno é utilizado como técnica para fazer gelados: são congelados depois de o líquido ser aquecido, por ser mais rápido.
Hoje, chama-se Efeito de Mpemba a este fenómeno, por ter sido redescoberto em 1968 por Erasto Mpeba, um estudante da Tanzânia, durante uma aula de laboratório. “Erasto perguntou ao professor por que é que os gelados congelavam mais rapidamente quando eram fervidos e o professor disse imediatamente que ele estava errado e que provavelmente tinha imaginado aquilo. Só quando o professor testou a experiência é que notou o fenómeno”, conta David Philips, presidente da sociedade britânica.
Depois desta redescoberta, vários investigadores tentaram, sem sucesso, encontrar a explicação para o “congelamento mágico”. No ano em que os Jogos Olímpicos vão a Londres, a instituição resolveu dar cerca de 1244 euros a quem conseguir resolver até 30 de Julho este mistério.

Fonte: Público

A razão do cheiro dos livros antigos

Todos conhecemos o cheiro de um livro mais antigo. Gostemos ou não, ele existe e há uma razão. Cientistas da Universidade de Londres explicam o que acontece nas páginas amareladas pelo tempo.
Químicos da Universidade de Londres investigaram o odor dos livros antigos e concluíram que esse cheiro tem origem na reacção produzida entre a composição orgânica do livro e uma série de factores, como o calor, a luz, a humidade e, principalmente, os produtos químicos utilizados na sua produção.
Com o passar do tempo cada livro fica repleto de componentes orgânicos muito voláteis que circulam pelo ar e acabam por ficar impregnados nas páginas.
Estiveram em investigação as propriedades da madeira que fazem o papel e também a tinta do texto e das ilustrações. Sob o ponto de vista de um químico, a maior razão do apodrecimento dos livros é a sua acidez, que acelera o processo de deterioração e acentua o cheiro. É muito comum encontrar elevados níveis de acidez em livros impressos nos séculos XIX e XX, pelo que se explica o cheiro associado aos livros mais antigos.
Os peritos afirmam que os livros podem absorver cheiros fortes, presentes no ambiente, como, por exemplo, o cheiro a tabaco. Acrescentam que a melhor forma de preservar os livros é guardá-los num local fresco, num ambiente seco e longe da luz direta do sol.

Aqui fica um vídeo que explica esta situação...

Fonte: Diário de Notícias

Quasicristal premiado com Nobel caiu do espaço

Um cristal premiado com um Nobel acabou de ter estatuto de alien. Pensa-se que a única amostra conhecida de um quasicristal natural caiu do espaço, modificando o entendimento das condições necessárias para estas estruturas curiosas se formarem.
Os quasicristais são ordenados, tais como os cristais convencionais, mas têm uma forma mais complexa de simetria. Padrões equivalentes a essa simetria têm sido usados na arte há séculos, mas materiais com este tipo de ordem na escala atómica não foram descobertos até à década de 1980.
A sua descoberta, num material feito em laboratório composto por elementos metálicos, incluindo alumínio e manganésio, galardoou Daniel Shechtman do Technion Israel Institute of Technology, em Haifa, com o Prémio Nobel da Química no ano passado.
Agora, Paul Steinhardt da Princeton University, e colegas, revelam evidências de que o único quasicristal conhecido que ocorre naturalmente, encontrado numa rocha das montanhas Koryak, no leste da Rússia, faz parte de um meteorito.

Afinal… meteorito!
Steinhardt suspeitou que a rocha pode ser um meteorito, quando uma equipa que ele chefiou descobriu a amostra de quasicrystal natural em 2009. Mas outros pesquisadores, incluindo o especialista em meteoritos Glenn MacPherson, do Instituto Smithsonian de Washington DC, estavam céticos sobre isso. Agora Steinhardt e membros da equipa de 2009 uniram forças com MacPherson para realizar uma nova análise da rocha, descobrindo evidências que finalmente convenceram MacPherson.
Num artigo que os investigadores e as suas equipas escreveram juntos, afirmam que a rocha tem que ter estado exposta a pressões e temperaturas extremas típicas das colisões de alta velocidade que produzem meteoróides no cinturão de asteróides. Além disso, a abundância relativa de diferentes isótopos de oxigénio na rocha correspondente à de outros meteoritos, em vez dos níveis de isótopos de rochas da Terra.
Ainda não está claro como é que os quasicristais se formam na natureza. As amostras de laboratório são feitas por depósito de vapor metálico, com uma composição cuidadosamente controlado, numa câmara de vácuo. A nova descoberta de que eles se podem formar também no espaço, onde o ambiente é mais variável, sugere que os cristais podem ser produzidos numa ampla variedade de condições. "A natureza conseguiu fazê-lo em condições que teríamos pensado que era seria uma loucura ", diz Steinhardt.

Fonte: New Scientist

Um elefante equilibrado sobre um lápis...

por Matt Collins

Um tweet postado em setembro de 2011 dizia: "Para atravessar uma folha de grafeno com espessura de um filme plástico seria necessário um elefante equilibrado sobre um lápis". A frase, que para muitos pode parecer estranha, teve origem numa fala do professor de engenharia James Hone, da Universidade de Columbia, que em 2008 disse: "A nossa pesquisa estabelece o grafeno como o material mais forte já demonstrado, cerca de 200 vezes mais forte que uma barra de aço. Para atravessar uma folha de grafeno com espessura de um filme plástico seria necessário um elefante equilibrado sobre um lápis". O comentário levantou várias questões como "O que é o grafeno?". O corretor automático de textos não sabe – ele coloca sempre uma linha vermelha debaixo da palavra, insinuando que se tentou dizer outra coisa.
Por sorte, alguns sites que falam sobre o grafeno incluem a definição de um artigo dos físicos Andre Geim e Konstantin Novoselov, vencedores do Prémio Nobel de Física em 2010 pelo trabalho sobre a substância milagrosa: "O grafeno é uma folha planar de átomos de carbono densamente compactados numa grade de duas dimensões e é um ingrediente para materiais de grafite de outras dimensões. Pode ser montado como fulerenos 0D, enrolados como nanotubos 1D ou colocados como grafite 3D." Imagine uma rede de arame, com a diferença de que cada ponto de ligação seria um átomo de carbono. O resultado dessa metamorfose mental é grafeno (bom, grafeno virtual).
Como o professor Hone tem coisas melhores para fazer – descobrir como juntar camadas suficientes de grafeno até chegarem à espessura de um filme plástico, por exemplo – do que lidar com as minhas perguntas, deixo esta parte para si. E assim vamos em frente: o lápis está na vertical ou na horizontal? Vamos considerar que esteja na vertical (afinal, na maioria dos casos um lápis na horizontal é inútil), de tal maneira que todo o peso do elefante fique concentrado num ponto único do grafeno. De que material é feito o lápis? Você não pode esperar que um simples lápis velho aguente o peso de um elefante, certo? Assim, a resposta óbvia seria grafeno enrolado num grande nanotubo (grande para um nanotubo, normal para um lápis). Para que realmente desse para escrever, o fabricante poderia incluir um cilindro fino de grafite dentro do rolo de grafeno – o que me parece pedante.
A próxima questão é: como é que você coloca o elefante sobre o lápis? Espere um segundo, voltemos. É um elefante africano pesando, digamos, quase sete toneladas ou é um elefante asiático, mais modesto, com umas muito mais manipuláveis 4,5 toneladas? Além disso, as duas criaturas têm feitios bem distintos. Talvez você consiga efectuar essa experiência usando o elefante asiático, mas eu não tentaria colocar o elefante africano sobre um lápis, especialmente um elefante-búfalo africano. Ele pode não partir o lápis de grafeno, mas, com certeza, destruiria o laboratório ao tentar livrar-se da experiência. Nem sabemos muito sobre o elefante em questão: ele é adulto ou filhote? Um “elefante-bebé” asiático seria a opção mais viável. Ao chegar perto do grafeno os pesquisadores tocariam o Baby Elephant Walk, de Henry Mancini? Se não, por que não? Afinal, oportunidades como essa não surgem todos os dias.
Outro ponto: o peso do filhote concentrado na ponta do lápis seria suficiente para perfurar o grafeno? Se fosse necessário o peso de um elefante africano adulto, duvido que o do bebé (cerca de 100kg), perfurasse o filme. O couro do nosso adorável elefantinho, porém, não resistiria ao lápis de grafeno superforte. Aí você teria um elefante-bebé asiático sangrando sobre o seu grafeno, uma mãe-elefante tendo um chilique e um protesto do grupo “Pessoas a Favor do Tratamento Ético com os Animais”. No fim, teremos de ir com um elefante asiático crescido – ele próprio dentro de uma lâmina de proteção de grafeno – em cima de uma folha de grafeno, equilibrado sobre um lápis de grafeno. E, ao contrário deste artigo, ele não pode perder o objetivo.

Fonte: Scientific American

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

Partículas em suspensão podem alterar propriedades dos líquidos

Um líquido não precisa de ser um grupo desordenado de partículas: uma equipa de pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Viena (TU Viena) e da Universidade de Viena, Áustria, descobriu estruturas intrigantes formadas por minúsculas partículas flutuando em líquidos. Sob tensão mecânica, aglomerados de partículas em líquidos podem formar espontaneamente filamentos e alterar drasticamente as propriedades do líquido.
O que é comum no sangue, tinta e outras substâncias? Todos são líquidos onde pequenas partículas ficam suspensas – os chamados “colóides”. Em alguns desses líquidos, as partículas formam grupos (aglomerados), com estruturas regulares, parecidas com átomos num cristal. A equipa de pesquisadores conseguiu, agora, estudar as propriedades notáveis destas substâncias parecidas com cristal em simulações de computador. Sob tensão mecânica, o padrão cristalino pode mudar a sua estrutura para outra diferente, ou pode desaparecer completamente. Os pesquisadores antecipam uma ampla gama de aplicações práticas para estes efeitos. Os resultados de seus cálculos foram publicados na revista científica Physical Review Letters recentemente.

Estruturas regulares em líquidosSe pequenas partículas se acumulam, podem formar aglomerados. Dentro de um aglomerado, as partículas podem sobrepor-se e podem misturar-se, semelhantes a um cardume densamente compactado de enguias, deslizando ao passar umas pelas outras. Incrivelmente, esses amontoados não estão situados em posições aleatórias, mas formam espontaneamente uma estrutura regular – um “aglomerado” de cristal. A distância entre dois aglomerados vizinhos é constante. “Aumentar a densidade de partículas é adicionar mais e mais partículas a cada aglomerado – mas a distância entre eles permanece o mesmo”, diz Arash Nikoubashman da TU Vienna. Este estudante de doutoramento fez os cálculos juntamente com o Professor Gerhard Kahl (Instituto de Física Teórica, TU Viena) e o Professor Christos Likos (Universidade de Viena).

Estruturas de Cristal transformam-se em filamentos“Resultados anteriores já nos tinham levado a crer que estas partículas poderiam apresentar um comportamento estranho sob determinadas condições externas”, explicam os físicos. E as suas esperanças não eram infundadas: em simulações de computador, os pesquisadores conseguiram calcular como a estrutura semelhante à do cristal se comporta sob tensão mecânica que provoca forte stress – o que significa que superfícies dentro do líquido são deslocadas entre si. Em primeiro lugar, a estrutura cristalina começa a derreter, as ligações entre os aglomerados são quebradas. A partir destes amontoados de partículas derretidas, uma nova ordem regular começa a surgir espontaneamente. Sequências longas de partículas em linhas retas são formadas, perfeitamente alinhadas em paralelo.

Fonte: Ciência Diária

Componentes de blocos de construção da vida são criados no espaço?

Componentes de DNA são encontrados em meteoritos desde 1960, mas responder à questão sobre onde este material é formado tem sido um quebra cabeças para os cientistas. Agora, investigadores da NASA conseguiram identificar a origem de algumas destas moléculas que carregam as instruções genéticas da vida. Assim, a teoria de que “pacotes” de partes do bloco de DNA são criados no espaço, e transportados até a Terra por meteoritos e cometas, pode ser fundamentada. O artigo, publicado recentemente no site da Proceedings of the National Academy of Sciences dos Estados Unidos, descreve as descobertas da equipa de pesquisa do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA.

Segundo matéria publicada no site da NASA, a química dentro de cometas e asteróides é capaz de construir blocos de moléculas biológicas essenciais, os aminoácidos. Estes últimos formam desde as proteínas utilizadas em estruturas orgânicas como o cabelo, por exemplo, até enzimas que funcionam como catalisadores para aumentar ou regular a velocidade das reacções químicas no organismo vivo.

Os investigadores do Goddard analisaram amostras de 12 meteoritos de carbono recolhidos na Antárctida com um espectrómetro de massa que ajuda a determinar a estrutura química de compostos. Encontraram as bases azotadas adenina e guanina, componentes que formam as moléculas DNA e que fazem parte do código de genético responsável pela produção de proteínas nas células. Além das duas bases azotadas, os cientistas observaram a presença de hipoxantina e xantina que são usadas em outros processos biológicos, mas não fazem parte do DNA.

Em dois dos meteoritos analisados, a equipa descobriu algumas quantidades de três moléculas relacionadas com as bases azotadas: purina; 2,6-diaminopurina; e 6,8-diaminopurina. Somente a primeira é usada em biologia. Estes compostos têm os mesmos componentes das bases azotadas, mas apresentam uma(s) estrutura(s) adicional ou removida. São justamente estas duas moléculas não utilizadas na biologia que forneceram a primeira peça da evidência de que os compostos encontrados nos meteoritos são criados no espaço e não são contaminações terrestres.

A segunda peça da evidência foi encontrada numa amostra de 8kg de gelo da Antárctida retirada do mesmo local onde foram encontrados os meteoritos. Em comparação com as quantidades das duas bases azotadas, da hipoxantina e da xantina observadas nos meteoritos do estudo, as quantidades na amostra de gelo eram bem menores..

A terceira peça da evidência está na reacção completamente não biológica para produzir bases azotadas biológicas e não biológicas. Segundo o Dr. Michael Callahan, um dos investigadores da equipa de trabalho, um conjunto idêntico de bases azotadas e análogos de bases já foram criados em laboratório, em reacções químicas não biológicas contendo cianeto de hidrogénio, amónia e água. Estas criações fornecem uma hipótese plausível para a sua síntese em corpos de asteróides, além de oferecer apoio à suposição de que sejam materiais extraterrestres.

 “Na verdade, parece haver uma classe de meteoritos ‘Cachinhos Dourados’, os chamados meteoritos CM2, onde as condições são ideais para fabricar mais destas moléculas,” adiciona Callahan.

Fonte: Ciência Diária

Molécula de Arquimedes cria novos compostos químicos

Existem apenas 13 "sólidos Archimidean" - uma família de poliedros 3D simétricos, atribuídos ao matemático grego. Agora os químicos fizeram uma versão à escala molecular de uma dessas estruturas especiais, conhecido como o octaedro truncado.
A pequena estrutura funciona como uma jaula, capaz de encapsular uma surpreendente variedade de iões e moléculas sem se desintegrar. Ajuda também na criação de substâncias que não se formaria de outra forma.
Michael Ward e colegas, da New York University, construíram a sua “jaula molecular”, que tem oito faces hexagonais e seis quadradas, através da junção de dois tipos moleculares de "blocos de construção", um feito de grupos químicos conhecidos como guanidiniums, o outro por grupos sulfonato. Estas moléculas foram montadas de forma a originar o octaedro truncado, formando 72 ligações de hidrogénio entre si.

Jaula estável
A jaula de carga negativa tem encapsulado iões negativos, assim como os positivos, e moléculas neutras. Normalmente, uma entidade carregada só capta iões de carga oposta, diz Ward.
Por adicionar alguns reagentes enquanto a mistura de blocos de construção se estava a formar, a equipa de investigação também criou no interior das jaulas três complexos metálicos - contendo chumbo, bismuto e mercúrio - que nunca tinham sido observados anteriormente. As jaulas podem ser criadas de forma a dissolverem-se em condições suaves, sendo que assim poderiam ser usadas para a libertação de tais substâncias. Muitas vezes o conteúdo das jaulas altera sua estrutura. "Mas este sistema em particular encontra sempre o seu caminho para o mesmo sistema de ligações", diz Ward.
"O resultado é fascinante", diz Achim Müller, da Universidade de Bielefeld, na Alemanha. O mais impressionante é que a equipa conseguiu criar o octaedro truncado, apesar de ser difícil prever a forma de tal estrutura tão antes do tempo.

Fonte: New Scientist