Mecânica
Violino a laser dispensa o violino
Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/04/2013
O violino é substituído por um feixe de laser
que reflete no arco e é coletado por sensores ópticos. [Imagem: Dylan Menzies]
Sinfonia N* 40 de Mozart - Fragmento de Smalin
Os músicos costumam dizer que o arco é tão importante quanto o violino.
Dylan Menzies foi mais longe, e garante que apenas o arco é importante.
O
pesquisador da Universidade Montfort, no Reino Unido, inventou um arco que dispensa totalmente o violino.
Ou
melhor, ele criou um "violino óptico",
formado por um feixe de laser.
Sensores ópticos rastreiam o movimento de um arco real de violino
conforme ele é iluminado pelo laser quando passa por uma ranhura em uma
base metálica.
As fotocélulas detectam o ângulo e a
velocidade do arco e passam a informação para um computador, onde um software constrói a música digitalmente.
Segundo Menzies, que agora pretende comercializar sua invenção, o
violino óptico é mais fácil de tocar do que um violino comum porque
dispensa justamente a parte mais difícil dessa mestria: a pressão do
arco sobre as cordas do violino.
Também é fácil gerar efeitos
sonoros,
como o vibrato, algo muito difícil para os iniciantes, mas que pode ser
feito apenas inclinando levemente o arco sobre o violino a laser.
Site Inovação Tecnológica
Energia
Elétrons surfam onda de laser
Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/12/2013
Uma característica única do acelerador fotônico
é que ele é modular,
podendo ser expandido para um sistema multinível. [Imagem: John
Breuer]
Aceleração com luz
Físicos do Instituto Max Planck, na Alemanha, conseguiram acelerar elétrons diretamente usando uma onda de luz.
Se partículas eletricamente carregadas podem ser aceleradas com luz,
isso abre o caminho para a construção de aceleradores de partículas
muito mais compactos do que os atuais.
Nos aceleradores atuais, as partículas são aceleradas por micro-ondas. Recentemente, um grupo norte-americano construiu um
acelerador de elétrons menor que um grão de arroz, mas que ainda depende da etapa inicial de micro-ondas.
Para construir aceleradores de partículas mais compactos, o campo elétrico de condução das partículas tem que ser reforçado.
O problema é o material de que são feitos os aceleradores atuais: um metal.
As superfícies metálicas podem ser danificadas quando o campo
elétrico é forte demais, limitando a energia que pode ser transferida
para a partícula a cada metro do trajeto - a saída é fazer um acelerador
bem grande.
Os pesquisadores alemães usaram um material não condutor, o vidro,
que pode suportar campos elétricos 100 vezes mais intensos do que os
metais, desde que a fonte do campo elétrico seja a luz.
John Breuer e Peter Hommelhoff obtiveram uma força de aceleração tão
forte quanto a alcançada nos aceleradores de partículas convencionais.
E uma característica única do seu dispositivo é que ele é modular,
podendo ser expandido para um sistema multinível, capaz de acelerar
partículas a velocidades cerca de 100 vezes mais rápidas do que os
sistemas atuais.
E isso vale não apenas para elétrons, mas também para íons e prótons.
Em um cálculo rápido, os pesquisadores estimam que isso resultará em
aceleradores com 10 metros de diâmetro e custando uma fração dos atuais.
Bibliografia:
Laser-Based Acceleration of Nonrelativistic Electrons at a Dielectric Structure
John Breuer, Peter Hommelhoff
Physical Review Letters
Vol.: 111.134803
DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.134803
Eletrônica
Eletromagnon: o elo que faltava entre o "eletro" e o "magnetismo"
Com informações da TUWien - 19/12/2013
Eletricidade e magnetismo são duas faces da mesma moeda - toda a
tecnologia atual, incluindo a eletrônica, é baseada na interação entre a
matéria e o eletromagnetismo.
Ondas no espaço livre, como a luz ou a radiação de um telefone
celular, sempre consistem tanto de um componente magnético quanto de um
componente elétrico.
Na ciência dos materiais, contudo, efeitos elétricos e magnéticos têm
sido geralmente estudados separadamente - há materiais com ordenamento
magnético, que reagem a campos magnéticos, e há materiais com ordenação
elétrica, que podem ser influenciados por campos elétricos.
Um ímã tem um campo magnético, mas nele não há campo elétrico. Um
cristal piezoelétrico, por outro lado, pode gerar um campo elétrico, mas
não um campo magnético. Ter os dois ao mesmo tempo parecia impossível.
"Normalmente, os dois efeitos são criados de maneiras muito
diferentes. O ordenamento magnético surge quando os elétrons alinham
seus momentos magnéticos, e a ordenação elétrica vem quando cargas
positivas e negativas movimentam-se umas em relação às outras," explica o
professor Andrei Pimenov, da Universidade de Tecnologia de Viena, na
Áustria.
Eletromagnons
Contudo, em 2006, Pimenov encontrou indícios de excitações que
pareciam ser baseadas simultaneamente nas ordenações elétrica e
magnética.
Essas excitações, que ele batizou de "eletromagnons", ficaram meio no limbo, sendo contestadas por muitos outros cientistas.
Agora Pimenov finalmente conseguiu demonstrar seus eletromagnons na prática e de forma indiscutível.
Para isso, ele ligou e desligou os eletromagnons usando apenas um
campo elétrico, em um material especial feito de disprósio, manganês e
oxigênio (DyMnO3).
Este
foi o complexo aparato desenvolvido por Pimenov para demonstrar que
suas suspeitas iniciais estavam corretas. [Imagem: TUWien]
Magnetoelétricos
Cada elétron tem uma orientação magnética que é ligeiramente
distorcida em relação à dos elétrons adjacentes - por conseguinte, os
elétrons criam espirais de momentos magnéticos.
Essa espiral magnética tem duas orientações possíveis - no sentido
horário ou anti-horário - e, surpreendentemente, um campo elétrico
externo pode fazê-la alternar entre essas duas possibilidades.
Nesses materiais magnetoelétricos, as cargas e os momentos magnéticos
dos átomos estão conectados. E no óxido de manganês e disprósio essa
ligação é particularmente forte:
"Quando os momentos magnéticos oscilam,
as cargas elétricas se movem muito," disse Pimenov.
Nesse material, os momentos magnéticos e as cargas elétricas tomam
parte simultaneamente na excitação, e, por conseguinte, os dois podem
ser influenciados por um campo externo único.
Pimenov afirma haver muitas ideias para futuras aplicações dos
eletromagnons: onde quer que seja desejável combinar as vantagens dos
efeitos magnéticos e elétricos, os novos materiais magnetoelétricos
poderão ser usados no futuro.
Isto inclui novos tipos de amplificadores, transistores ou
dispositivos de armazenamento de dados, além de sensores altamente
sensíveis.
Bibliografia:
Electric Field Control of Terahertz Polarization in a Multiferroic Manganite with Electromagnons
A. Shuvaev, V. Dziom, Anna Pimenov, M. Schiebl, A. A. Mukhin, A. C. Komarek, T. Finger, M. Braden, A. Pimenov
Physical Review Letters
Vol.: 111, 227201
DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.227201
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=violino-a-laser&id=010170130417
