Metais preciosos podem ter vindo de meteoritos

A descoberta foi publicada na revista Nature.
Durante a formação da Terra, ferro fundido afundou-se até ao centro, formando o núcleo. Isso levou com ele a grande maioria dos metais preciosos do planeta - como o ouro e platina. Na verdade, existem metais preciosos no núcleo suficientes para cobrir toda a superfície da Terra, com uma camada de quatro metros de espessura. No entanto, os metais preciosos são dezenas de milhares de vezes mais abundantes no manto de silicato da Terra do que o previsto. Tem sido argumentado que esta sobre-abundância descontínua é o resultado de uma chuva cataclísmica de meteoritos que atingiram a Terra, após o núcleo ser formado. A carga total de ouro dos meteoritos foi assim adicionada ao manto e não se perdeu para o interior profundo.
Para testar esta teoria, o Dr. Matthias Willbold e Professor Tim Elliott do Bristol Isotope Group na Escola de Ciências da Terra analisou rochas da Gronelândia com quase quatro biliões de anos, recolhidas pelo professor Stephen Moorbath da Universidade de Oxford. Estas rochas antigas fornecem uma oportunidade única de análise da composição do nosso planeta logo após a formação do núcleo, mas antes do proposto bombardeio de meteoritos.
Os pesquisadores determinaram a composição isotópica de tungsténio dessas rochas. O tungsténio (W) é um elemento muito raro (1g de rocha contém apenas cerca de um décimo-milionésimo de 1g de tungsténio) e, como o ouro e outros elementos preciosos, deveria ter entrado no núcleo quando este se formou. Como a maioria dos elementos, o tungsténio é composto por vários isótopos, átomos com as mesmas características químicas, mas com massas ligeiramente diferentes. Os isótopos fornecem impressões digitais robustas da origem do material e a colisão de meteoritos com a Terra iria deixar uma marca de diagnóstico sobre a  composição isotópica do tungsténio.
O dr. Willbold observou uma diminuição de 15 partes por milhão na abundância relativa do isótopo 182W entre as rochas da Gronelândia e as rochas modernas. Esta mudança pequena, mas significativa, está em excelente concordância com o estipulado para explicar o excesso de ouro acessível na Terra, como consequência de um bombardeamento de meteoritos. O dr. Willbold afirmou: "A extração de tungsténio a partir da análise de amostras de rochas e a determinação da sua composição isotópica para a precisão requerida era extremamente exigente, dada a pequena quantidade de tungsténio disponível nas rochas. Na verdade, somos o primeiro laboratório mundial que tem feito com sucesso medições com tão elevada qualidade. "
O impacto dos meteoritos foi agitando o manto da Terra por processos de convecção gigantescos. Um alvo tentador para o trabalho futuro é o estudo do tempo que este processo demorou. Posteriormente, os processos geológicos formaram os continentes e concentraram os metais preciosos (e o tungsténio) em depósitos de minério que são extraídos atualmente.
O dr. Willbold continuou: "O nosso trabalho mostra que a maioria dos metais preciosos em que se baseiam as nossas economias e muitos dos principais processos industriais foram adicionados ao nosso planeta por uma feliz coincidência, quando a Terra foi atingida por cerca de 20 biliões de biliões de toneladas de material espacial".

Fonte: Science Daily

Computador feito com material de mudança de fase pode imitar nosso cérebro

O desenvolvimento de computadores que imitam o cérebro avançou um grande passo com uma pesquisa liderada pela Universidade de Exeter no Reino Unido. O estudo, publicado recentemente na revista Advanced Materials, envolveu a primeira demonstração de processamento de informação simultânea e memória usando materiais de mudança de fase. Esta nova técnica pode revolucionar a computação ao tornar os computadores mais rápidos e mais eficientes do ponto de vista energético, bem como fazê-los assemelharem-se mais aos sistemas biológicos.
Os computadores lidam atualmente com processamento e memória separadamente, resultando num “engarrafamento” de velocidade e energia causado pela necessidade de movimentar os dados continuamente. Isto é totalmente diferente de tudo o que existe na biologia. Por exemplo, no cérebro humano não há qualquer distinção real entre memória e computação. Para realizar estas duas funções simultaneamente, a equipa de pesquisa utilizou materiais de mudança de fase, um tipo de semicondutores que apresenta propriedades notáveis.
O estudo demonstra conclusivamente que esses materiais de mudança de fase podem armazenar e processar informações simultaneamente. Também mostra experimentalmente pela primeira vez que esses materiais podem executar operações computacionais de uso geral, como adição, subtração, multiplicação e divisão. Ainda mais impressionante, mostra que materiais de mudança de fase podem ser usados para fazer neurónios e sinapses artificiais. Isso significa que um sistema artificial feito inteiramente com dispositivos de mudança de fase poderia aprender e processar informações da mesma forma que o próprio cérebro.
Segundo o autor principal David Wright a descobertas da equipa têm implicações importantes para o desenvolvimento de formas totalmente novas de computação, incluindo computadores parecidos com o cérebro. “Podemos ter descoberto uma técnica para desenvolver novas formas de sistemas de computador que poderiam aprender, adaptar-se e mudar ao longo do tempo. Isso é algo pelo qual os pesquisadores têm lutado há muitos anos.”
Este estudo focou o desempenho de uma única célula de mudança de fase. A próxima etapa na investigação da equipa será para construir sistemas de células interligadas que podem aprender a executar tarefas simples, tais como identificação de certos objetos e padrões.

Fonte: Ciência Diária

Cuidado com o inseticida

A epidemia de percevejos tem sido um grande problema. Esses insetos picam, porém não são conhecidos por ser portadores de doenças infecciosas, como os carrapatos e mosquitos. No entanto os produtos químicos usados para eliminar esses minúsculos insetos parecem ser prejudiciais.
Pelo menos 111 pessoas em sete estados americanos relataram adoecer depois de entrar em contacto com uma área tratada para acabar com percevejos (Cimex lectularius) entre 2003 e 2010, segundo um novo relatório publicado pelo Centers for Disease Control US. And Prevation (CDC).
Os sintomas mais comuns foram tonturas, dor de cabeça, falta de ar e problemas gastrointestinais, como náuseas e vómitos. Uma senhora de 65 anos da Carolina do Norte, que tinha várias condições patológicas subjacentes, morreu após o uso excessivo de inseticidas em casa, incluindo a aplicação direta no seu cabelo e pele, num esforço de se livrar dos percevejos.
Os produtos químicos implicados na maioria das reações foram piretrinas (compostos naturais) e piretróides (compostos sintéticos baseados em piretrinas), que são dois ingredientes frequentes em inseticidas. Com a utilização crescente, no entanto, algumas populações de percevejos têm desenvolvido uma resistência aos piretróides.
Os estados que participaram do programa de identificação da doença foram a Califórnia, Flórida, Michigan, Nova York (onde mais da metade dos casos foram relatados), Carolina do Norte, Texas e Washington. Quase três quartos das doenças aconteceram a partir de 2008, 2009 e 2010.
Relatórios de mais casos vieram através de centros de controlo de intoxicações, o que significa que provavelmente há muitos outros exemplos de doenças não declarados que ocorreram em outros estados. Isso também significa que é difícil fazer ligações definitivas entre os tratamentos contra os percevejos e os sintomas, sem ter um conhecimento mais clínico de problemas de saúde dos indivíduos e do seu ambiente. Assim, o CDC mostra cautela na ligação entre a maioria das doenças e tratamentos "possíveis", que em 16% dos casos se revelou "provável" ou "definitiva".
Muitas das reações ocorreram devido ao fato de as pessoas após usar o inseticida não lavarem as suas roupas. O modesto número de doenças relatadas em geral "não sugere um grande ónus à saúde pública", explica o CDC. Mas as pessoas seriam inteligentes se usassem outros métodos não químicos de controlo, tais como manter capas contra insetos nos seus colchões, descartar itens infestados e usar tratamentos térmicos (que podem matar insetos com calor ou frio extremos). Tais cuidados podem salvar a sua vida durante esse processo que consideramos “normal” e quotidiano, de usar o inseticida.

Fonte: Scientific American

Régua cósmica baseada em buracos negros

Os astrónomos têm um novo gadget na sua caixa de ferramentas cósmica que é capaz de medir distâncias de objetos muito distantes. O método usa núcleos galácticos ativos, as regiões brilhantes e violentas existentes nos centros de galáxias, para medir distâncias mais longas do que era possível até agora.
Uma ferramenta como esta é crucial para se entender como o tempo, espaço e matéria se comportam na escala de todo o universo, e poderia ajudar a resolver mistérios como a natureza da energia escura que está a acelerar a expansão do universo.
Durante quatro décadas, os astrónomos têm tentado transformar esses feixes luminosos em marcadores de milhas cósmicas. Agora, cientistas da Universidade de Copenhaga e seus colaboradores pensam ter conseguido esse objetivo. O brilho de um núcleo ativo está fortemente relacionado com o raio de uma região de gases quentes em torno do buraco negro central. Quando os cientistas determinarem qual é o raio, eles podem prever quão intrinsecamente brilhantes os núcleos devem ser - e comparar esse valor com a aparência brilhante observada, que depende da distância. Os objetos que permitem determinar quão brilhantes são os corpos cósmicos são designados de velas padrão.
"É a relação raio-luminosidade que nos permite supor que estes núcleos ativos galácticos funcionam como velas padrão", diz Kelly Denney do Dark Cosmology Centre, uma das autoras do estudo, publicado na revista Astrophysical Journal.
Até agora as velas padrão só eram boas para medir distâncias de objetos presentes quando o universo tinha cerca de 4 biliões de anos. Os núcleos galácticos ativos permitem estender essa capacidade para objetos correspondentes a quando o Universo tinha apenas 1,5 biliões de anos.
"Atualmente dependemos tanto das supernovas, que seria muito bom ter uma verificação independente dos parâmetros cosmológicos", diz o astrofísico Bradley Peterson, da Ohio State University. "Eu estou realmente animado com este resultado."
A técnica chamada de mapeamento de reverberação determina quanto tempo levam os fotões a serem expelidos da vizinhança do buraco negro e a reaparecerem depois de terem atravessado o turbilhão quente que rodeia o buraco negro. Porque a luz viaja a uma velocidade constante, os astrónomos podem determinar o raio dessa região. Então, a luminosidade do núcleo galáctico ativo pode ser calculada.
Até agora, tentar estreitar a relação entre raio e luminosidade tem sido complicado. Entre outras razões, a luz das estrelas da galáxia hospedeira contaminavam as medições do brilho do seu núcleo ativo. Mas a equipa tinha em mãos os dados do astrofísico Misty Bentz da Georgia State University, que corrigiu os valores tendo em conta os efeitos da luz das estrelas em redor, além das medições precisas dos raios efetuadas por Denney.
"Acho que este estudo é muito inteligente", diz Bentz. "Mas ele precisa de algumas melhorias para que possa ser comparável a supernovas por exemplo."
Denney diz que a equipa está a planear calibrar o método por meio de observações de galáxias adicionais e - se for dado acesso ao Telescópio Espacial Hubble - medições produzidas por estrelas variáveis Cepheid.
Peterson diz que o método vai demorar uma década para vingar no seio da comunidade astrofísica. Vai levar muito tempo para expandir o conjunto de dados, adicionar mais calibrações distantes, e reduzir alguns dos ruídos nos dados.
Mas a equipa está otimista que os núcleos galácticos ativos se vão tornar uma medida de distância aceite, uma vez que são mais numerosos e mais facilmente observáveis do que as atuais velas padrão. "Isto pode acabar por ser um degrau muito grande na escala de distâncias", diz Bentz. "Seria colocar tudo na mesma escala, em vez de usar uma coisa para calibrar outra coisa que é usada para calibrar outra coisa. ... Há menos possibilidade de algo dar errado."

Fonte: Science News

O segredo da fruta milagrosa

Os cientistas conseguiram finalmente explicar como uma pequena baga vermelha consegue fazer de tudo, como por exemplo, tornar o limão mais azedo que existe ou a cerveja mais amarga, em algo doce como o mel. Uma proteína encontrada no fruto estimula a maquinaria da língua que deteta o doce, intensificando os seus efeitos na presença de sabores acídicos, como os citrinos ou as bebidas carbonatadas.
Os investigadores sabem há muito tempo os efeitos desta fruta milagrosa (Richadella dulcifica). Aos participantes num estudo foi pedido que mastigassem, mastigassem e mastigassem uma baga, deixando a fruta mastigada sobre a língua. Em seguida, começaram os testes: cerveja Guinness soube a batido de chocolate, Tabasco perde o picante e os picles o sabor azedo. Limões e limas foram ingeridos como se fossem doces.

Apesar de o ingrediente ativo destas bagas milagrosas - miraculina – já ser conhecido há décadas, ainda não era claro como é que essa proteína confere a sua doçura. Agora, cientistas no Japão e na França demonstraram que a interação da miraculina com sensores de doce da língua depende da acidez do ambiente local. Num pH de 4,8 (a água é neutra com um pH próximo de 7), as células com sabor doce respondem duas vezes mais vigorosamente para a miraculina do que em num pH menos ácido (5,7). Em níveis próximos ao pH neutro ou alcalino, a proteína apresenta uma ligeira mudança de forma, bloqueando os sensores doce, sem os ativar. Isso explica porque é que em certas condições, alimentos doces podem ter um sabor menos saboroso depois de comer a fruta. Os resultados foram obtidos por uma equipa de investigação liderada por Keiko Abe, da Universidade de Tokyo e publicados na revista  Proceedings of the National Academy of Sciences.
A coisa estranha sobre a capacidade da miraculina modular os sensores humanos do doce é que, em geral as proteínas – pensem num bom bife - não são conhecidas pelo seu sabor doce. As plantas normalmente desenvolvem os seus frutos com açúcares para agradar o paladar dos animais, que os ingerem e distribuir as sementes que se encontravam no seu interior. Mas, num truque da natureza, algumas plantas utilizam esta proteína em vez de açúcar para provocar um sabor doce, diz o biólogo Paul Breslin da Rutgers University em New Brunswick, NJ.
"Muitas dessas pequenas bagas são frutos pequenos que, provavelmente, não podem gerar açúcar suficiente", diz Breslin, do Monell Chemical Senses Center, na Filadélfia. "Mas elas podem produzir uma proteína que nos pode enganar, levando-nos a pensar que é açúcar."
Apesar de a miraculina estimular o gosto doce, a Food and Drug Administration (EUA) ainda não aprovou o uso dessa proteína nos alimentos. E sendo uma proteína, provavelmente desenrola-se quando aquecida, tornando-se uma candidata pouco provável para inclusão em assados, por exemplo, diz Breslin.

Fonte: Science News