Descoberta sobre grafeno pode criar Internet ultrarrápida

Cientistas britânicos desenvolveram uma maneira de usar o grafeno, o material mais fino do mundo, para capturar e converter mais luz do que era possível anteriormente, o que abre caminho a avanços na Internet de alta velocidade e outras formas ópticas de comunicação.


Em um estudo publicado pela revista Nature Communication, a equipe, que inclui Andre Geim e Kostya Novoselov, cientistas premiados com o Nobel no ano passado, descobriu que, ao combinar grafeno e nanoestruturas metálicas, o volume de luz que o grafeno é capaz de absorver e converter em energia elétrica aumentava em 20 vezes.

O grafeno é uma forma de carbono com espessura de apenas um átomo, e ainda assim 100 vezes mais forte que o aço.

- Muitas das maiores companhias de eletrônica estão considerando o grafeno para sua próxima geração de aparelhos. Esse trabalho reforça as chances do grafeno ainda mais – disse Novoselov, cientista russo que, com Geim, conquistou em 2010 o Nobel de Física por suas pesquisas sobre o grafeno.

Trabalhos anteriores tinham demonstrado que é possível gerar energia elétrica ao instalar duas estruturas metálicas de entrelaçamento fino sobre uma base de grafeno, e fazer com que todo o aparato receba luz, convertendo-o na prática em uma célula solar simples.

Os pesquisadores explicaram que, devido à mobilidade e velocidade especialmente elevada dos elétrons no grafeno, essas células produzidas com o material podem atingir velocidades incrivelmente rápidas, dezenas ou potencialmente centenas de vezes mais rápidas que as oferecidas pelos cabos de Internet mais velozes hoje em uso.

O principal obstáculo a aplicações práticas até o momento vinha sendo a baixa eficiência das células, segundo os pesquisadores. O problema é que o grafeno absorve pouca luz -apenas cerca de três por cento; o restante passa pelo material sem contribuir para a geração de energia.

Em uma colaboração entre as universidades de Manchester e Cambridge, a equipe de Novoselov constatou que o problema poderia ser resolvido por uma combinação entre grafeno e as minúsculas estruturas metálicas conhecidas como nanoestruturas plasmônicas, dispostas em padrão especial por sobre o grafeno.

Essa disposição permitiu que o desempenho de absorção de luz do grafeno melhorasse em 20 vezes, sem sacrifício de velocidade, a equipe afirmou no estudo. A eficiência pode ser ainda mais melhorada no futuro, afirmaram.

Fonte: Correio do Brasil, em 30/08/2011

Cientistas anunciam rio subterrâneo de 6 mil km embaixo do Rio Amazonas

Pesquisadores do Observatório Nacional (ON) encontraram evidências de um rio subterrâneo de 6 mil quilômetros de extensão que corre embaixo do Rio Amazonas a uma profundidade de 4 mil metros. Os dois cursos d"água têm o mesmo sentido de fluxo - de oeste para leste -, mas se comportam de forma diferente.

A descoberta foi possível graças aos dados de temperatura de 241 poços profundos perfurados pela Petrobrás nas décadas de 1970 e 1980, na região amazônica. A estatal procurava petróleo.

Fluidos que se movimentam por meios porosos - como a água que corre por dentro dos sedimentos sob a Bacia Amazônica - costumam produzir sutis variações de temperatura.

Com a informação térmica fornecida pela Petrobrás, os cientistas Valiya Hamza, da Coordenação de Geofísica do Observatório Nacional, e a professora Elizabeth Tavares Pimentel, da Universidade Federal do Amazonas, identificaram a movimentação de águas subterrâneas em profundidades de até 4 mil metros.

O dados do doutorado de Elizabeth, sob orientação de Hamza, foram apresentados na semana passada no 12.º Congresso Internacional da Sociedade Brasileira de Geofísica, no Rio.

Em homenagem ao orientador, um pesquisador indiano que vive no Brasil desde 1974, os cientistas batizaram o fluxo subterrâneo de Rio Hamza.

Características. A vazão média do Rio Amazonas é estimada em 133 mil metros cúbicos de água por segundo (m3/s). O fluxo subterrâneo contém apenas 2% desse volume com uma vazão de 3 mil m3/s - maior que a do Rio São Francisco, que corta Minas e o Nordeste e beneficia 13 milhões de pessoas, de 2,7 mil m3/s. Para se ter uma ideia da força do Hamza, quando a calha do Rio Tietê, em São Paulo, está cheia, a vazão alcança pouco mais de 1 mil m3/s.

As diferenças entre o Amazonas e o Hamza também são significativas quando se compara a largura e a velocidade do curso d"água dos dois rios. Enquanto as margens do Amazonas distam de 1 a 100 quilômetros, a largura do rio subterrâneo varia de 200 a 400 quilômetros. Por outro lado, a s águas do Amazonas correm de 0,1 a 2 metros por segundo, dependendo do local. Embaixo da terra, a velocidade é muito menor: de 10 a 100 metros por ano.

Há uma explicação simples para a lentidão subterrânea. Na superfície, a água movimenta-se sobre a calha do rio, como um líquido que escorre sobre a superfície. Nas profundezas, não há um túnel por onde a água possa correr. Ela vence pouco a pouco a resistência de sedimentos que atuam como uma gigantesca esponja: o líquido caminha pelos poros da rocha rumo ao mar.

Temperatura. Hamza e Elizabeth apontam a existência do que os pesquisadores chamam de "dois grandes sistemas de descargas de fluidos na Amazônia": o Rio Amazonas, com seus 6.100 km de extensão, e o fluxo oculto das águas subterrâneas.

Segundo os dados apresentados por Elizabeth, o fluxo subterrâneo é praticamente vertical - de cima para baixo - nos primeiros 2 mil metros. Depois, nas camadas mais profundas, muda de direção, tornando-se quase horizontal. Depois de atravessar as bacias do Solimões, Amazonas e Marajó, o rio alcança o fundo do mar, perto da foz do Amazonas.

Hamza argumenta que as descargas do fluxo subterrâneo de água doce poderiam explicar os bolsões de baixa salinidade comuns no litoral da região.

O geólogo Olivar Lima, da Universidade Federal da Bahia, assistiu à apresentação do trabalho e, na ocasião, mostrou aos autores mais dados, obtidos em outros poços perfurados pela Petrobrás na foz do Amazonas, que confirmam as conclusões do estudo. Porém, acha um exagero classificar a descoberta como um rio.

"Os resultados são muito bons", afirma Lima. "Só não acho correto propor a existência de um rio subterrâneo." Ele argumenta que os dados permitem afirmar a existência de um imenso fluxo de água através das formações permeáveis da Bacia Amazônica. Mas a velocidade seria muito baixa para justificar a categoria de rio.

Contudo, se por um lado a velocidade não se compara à de um rio convencional, o volume de água assume ordens de grandeza que tornariam compreensível tal comparação, reconhece o pesquisador.

A descoberta, por enquanto, não mudará a vida das populações que habitam a Bacia Amazônica. Como o rio está a uma profundidade muito grande e há muita água doce na superfície, não seria economicamente razoável perfurar a terra para acessar o curso d"água. O estudo pode ajudar, no entanto, a prospecção de petróleo.

PARA LEMBRAR

Há dois anos, cientistas italianos descobriram um rio subterrâneo que corre embaixo de Roma, mais extenso que o Tibre - o terceiro maior da Itália, com 392 quilômetros. Assim como o brasileiro, o rio subterrâneo italiano foi encontrado graças a dados de perfuração de poços.

No Brasil, outra reserva de água subterrânea é o Aquífero Guarani, com 45 milhões de litros. A maior parte fica no Brasil, mas ele também se estende no Paraguai, Uruguai e Argentina.

Fonte: O Estado de São Paulo, em 25/08/2011