Como ver no escuro

Os óculos de visão noturna, literalmente, mudaram a forma como vemos

A visão noturna normalmente utiliza dois tipos de tecnologias; de imagem térmica (infravermelha) e intensificação de imagem ou aprimoramento de luz, dos quais o último é o mais portátil e, portanto, adequado para uso em óculos de visão noturna. Os dispositivos de intensificação da luz captam os fótons presentes na luz ambiente (tipicamente da Lua ou a luz das estrelas) da lente da objetiva, empurrando-os através de um tubo foto-cátodo que os converte em elétrons, uma placa de micro-canais com milhões de canais fotoelétricos que os multiplica antes deles  saltarem contra uma tela de fósforo para converter de volta a imagem tingida de verde-distinto visto através da ocular.A visão noturna foi desenvolvida pela primeira vez para os tanques de ambos os lados na Segunda Guerra Mundial, antes de se tornar portátil para francos-atiradores no Vietnã e, finalmente, para óculos de proteção nos anos cinqüenta. Agora usados pela polícia, militares e operações de resgate em todo o mundo, os dispositivos são classificados como dispositivos de Generations 0-3, (Gen 1)  a partir de tão pouco como £ 200 a dispositivos muito mais caros e sofisticados Gen 3 para fins militares e contra-vigilância.

O STM Ver Orbitais

 Sombras dos orbitais. As imagens à esquerda mostram o mais alto orbital molecular ocupado( superior ) e o menor orbital molecular desocupado ( inferior ) de pentaceno, como mapeado pelo STM. As fotos à direita mostram as mesmas estruturas orbitais, calculadas matematicamente.

Crédito: Adaptado de L. Gross e PGAPereira.

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         Se você já estudou a química do ensino médio, então você, sem dúvida, lembra os desenhos bizarros dos "orbitais" que descrevem onde em um átomo ou uma molécula um elétron é provável de ser encontrado. Assemelhando-se a nuvens estranhas com múltiplos lobos, as formas e orientações dos orbitais de controle onde os elétrons podem ir e como as moléculas podem compartilhá-los ou trocá-los em ligações químicas e interações. Agora, uma equipe de pesquisadores tomou um passo fundamental para medir diretamente os orbitais de moléculas sobre uma superfície, um avanço que deve deixar os teóricos testarem os resultados de cálculos quânticos de sua mecânica de alta precisão e poderem pavimentar o caminho para projetarem dispositivos moleculares.Para fazer a descoberta, uma equipe de físicos da IBM Research Zurique, na Suíça e na Universidade de Liverpool, no Reino Unido usaram um aparelho chamado microscópio de tunelamento (STM). Ele consiste de um dedo de metal minúsculo com uma ponta apenas de alguns átomos de largura que se move para trás e para frente acima da superfície de uma amostra. Quando os cientistas aplicam uma tensão com o dedo, os elétrons podem pular entre ele e a superfície através de um processo chamado tunelamento quântico. Na mais simples configuração, o tamanho atual revela a densidade de elétrons na superfície, permitindo que seja traçado.

        Mas isso não é bom o suficiente para mapear os orbitais de uma molécula individual. Primeiro, a densidade de elétrons não revela a estrutura matemática do orbital diretamente. Isso porque a densidade em um determinado ponto depende somente da região matemática do orbital, enquanto o orbital também pode ter um sinal positivo ou negativo. Na verdade, ele geralmente pode ser um número complexo com as duas partes, uma parte "real" que é um número comum e uma parte "imaginária" que é multiplicada pela raiz quadrada de um. Esse número complexo define a "fase" do lugar no orbital. Mais prático, o STM (run-of-the-mill) que corre do moinho não tem a resolução espacial para detectar os detalhes do orbital. E também a superfície abaixo da molécula da amostra é geralmente de metal, e sua malha, e a falta de características lisas de orbitais de elétrons podem camuflar a molécula estendida em cima dela.Mas Leo Gross e colegas da IBM Research Zurique e do Centro de Pesquisa em Ciências da Superfície da Universidade de Liverpool, no Reino Unido encontraram maneiras de contornar esses problemas. Com base nesta pesquisa anterior, eles isolaram pela primeira vez as moléculas que queriam estudar-moléculas orgânicas chamadas pentaceno e naphthalocyanine- com revestimento da superfície abaixo feita com uma camada ultrafina de isolamento de sal. Então, para melhorar a resolução do STM e torná-lo sensível à fase de orbitais da molécula, os pesquisadores prenderam uma única molécula de monóxido de carbono na ponta do metal do STM. O monóxido de carbono tem uma estrutura simples, mas orbitais distintos ultraperiféricos com dois lobos lado a lado saindo do final da ponta, um com uma fase positiva e outro com uma fase negativa.

        Também, a diferença de fase de um lado da ponta para a outra torna a corrente através da ponta, sensível às mudanças na fase do orbital da molécula abaixo. De fato, a atual maxiza para fora os lobos mais-e-menos na linha da ponta ao longo dos lobos no orbital. A corrente cai a zero quando a ponta passa sobre um único lobo denso com carga porque a carga e fase de dois lóbulos da molécula de monóxido de carbono interagem com a molécula do orbital e anulam-se, impedindo os elétrons do túnel atravessá-lo. Isso significa que a dica é particularmente boa em mapear os "nós" ou em locais onde os orbitais da molécula mudam de sinal. Esses são também os lugares aonde o orbital vai a zero e o elétron é certo de não ser encontrado. Assim, os pesquisadores mapearam a "estrutura nodal" do orbital da molécula básica, essencialmente fizeram um esboço dos espaços que continham elétrons."Eles construíram imagens pouco agradáveis", diz David Villeneuve, líder do programa da ciência attosecond no National Research Council do Canadá, em Ottawa. A técnica de STM é uma maneira nova e valiosa para a imagem de uma molécula, Villeneuve disse. "Às vezes, os cálculos quânticos não são corretos, e às vezes você vê as coisas que você não espera", diz ele. Os próprios pesquisadores esperam que a técnica vá levar a designer de engenharia de orbitais para máquinas do tamanho de molécula.

O Fóssil Mais Recente de Triceratops

        Uma equipe de paleontólogos descobriu o registro mais recente de fóssil de dinossauro. Este é um chifre de 45 polegadas (115 cm) que pertencem a um Triceratops ou outras espécies semelhantes. Ele foi localizado na Formação Hell Creek, em Montana, EUA. O fóssil estava a cerca de 13 cm abaixo do limite K / T, a camada de sedimentos que marca o tempo geológico, quando houve o impacto de um asteróide que, como defendido por alguns, causou a extinção dos dinossauros há 65 milhões de anos.Até hoje, nenhum resto de dinossauro tinha sido encontrado associado com as explosões violentas na Península de Yucatán, no México. A catástrofe provocou tempestades de fogos, chuva ácida e um inverno nuclear que escondia o Sol, no entanto, só foram encontrados fósseis desses animais a três metros abaixo da K / T. Para alguns, a falta de amostras deixou esta lacuna mostrar que os dinossauros foram extintos gradualmente muito antes do impacto de um asteróide."A descoberta sugere que a distância da camada fica a três metros de lá", disse Tyler Lyson, da Universidade de Yale e autor do estudo. "O fato de que a cópia está colocada o mais próximo possível do limite indica que pelo menos alguns dinossauros sobreviveram até pouco antes do momento do impacto", acrescentou.Apesar de não ser capaz de determinar a idade exata do fóssil descoberto, disse Lyson provavelmente eles viveram dezenas de milhares de anos, pouco antes do evento. A descoberta indica que o impacto de meteorito foi a causa provável da extinção dos dinossauros, e que isso não foi gradual.

Caça ao Perigoso Mosquito Tigre

Originário dos bosques asiáticos, o mosquito tigre (Aedes albopictus), foi detectado pela primeira vez na Espanha em Sant Cugat del Vallès (Barcelona) no verão de 2004, e desde então iniciou-se uma rápida expansão a outros municípios catalães e outras zonas da península Ibérica.

As medidas formaram parte de um estudo, realizado em Sant Cugat del Vallès y Rubí (Barcelona), no qual se analisaram a eficácia de três estratégias complementares: a primeira, um programa de visitas de uma equipe de informadores nas vivendas das áreas afetadas, para explicar medidas de prevenção e evitar que se acumulasse  água estancada nos recipientes domésticos dos jardins e pátios; a segunda, o tratamento com inseticidas das pias, depósitos de água e esgoto, para eliminar as larvas, e na vegetação dos parques e jardins, para eliminar insetos adultos, e a terceira, limpar os lixões.

O trabalho baseou-se na contagem de ovos em pequenas armadilhas experimentais compostas de pequenos pedaços de madeira no interior de pequenos vasos de água.  Estas armadilhas imitaram as condições dos troncos de árvores onde originalmente esta espécie de mosquito se reproduzia nas selvas asiáticas. O estudo mostrou que o número de ovos nas áreas de intervenção foi reduzido pela metade em comparação com as áreas onde as medidas de erradicação não foram aplicadas. Embora as moléstias ocasionadas pelo mosquito Tigre justifiquem os esforços para eliminá-lo, a motivação do estudo fundamentou-se na importância do inseto como vetor de determinadas doenças, como a dengue ou a febre amarela entre outras, das quais se tem registrados alguns casos na França e Itália.  

A Síndrome de Tourette

 A Síndrome de Tourette é particularmente agudas em crianças. Os tiques físicos e vocais,  pode dificultar a integração, difíceis de tratar. As drogas de primeira linha exercem um efeito limitado, enquanto o antipsicótico mais eficaz acarreta o surgimento de diversos e numerosos efeitos em longo prazo, como ganho de peso corporal e deficiência motora. Uma pesquisa está prestes a descobrir uma nova opção terapêutica à base de medicamentos existentes. No ano passado, a equipe identificou uma nova mutação genética associada com o transtorno. Dirigido por Matthew Estado, co-diretor do Programa de Neurogenética em Yale, os pesquisadores estudaram o caso peculiar de uma família em que um pai e seus oito filhos sofrem de Síndrome de Tourette. Neles, o gene responsável pela produção de histamina no cérebro era menor que o normal, o que gerou uma quantidade insuficiente do composto (envolvidas na resposta inflamatória). Acredita-se que este estado de déficit pode causar tiques, mas ainda não foi identificada a mutação genética em qualquer outra pessoa com síndrome de Tourette. 
        Recentemente, os recursos foram descobertos paralelos entre esta família e camundongos deficientes em histamina, confirmando a relação da substância com a Síndrome de Tourette. A maioria das pessoas afetadas apresenta um nível muito baixo de reflexos de sobressaltos, isto é, sobressaltos ou distraírem-se mais facilmente do que o normal, disse Christopher Pittenger, diretor de Pesquisa Clínica de Transtorno Obsessivo-Compulsivo de Yale. Em maio, os novos dados devem ser apresentados à Sociedade de Psiquiatria Biológica mostrando que tanto a família como os ratos sem o gene que produz tiques por produzirem muito pouca histamina sofrem reflexo de sobressalto. Outros experimentos mostraram que as drogas que promovem a produção de histamina deprimem tiques em camundongos. Sabe-se que a histamina contribui para reações alérgicas e insônia, é por isso que os anti-histamínicos estão disponíveis sem receita médica. Mas também é um neurotransmissor encontrado em todo o cérebro, incluindo uma região associada à
 Síndrome de Tourette. Os resultados sugerem uma possível alternativa aos medicamentos antipsicóticos, que reduz os tiques pela inibição da dopamina. Mas se for feito para aumentar diretamente a concentração de histamina sem inibir a dopamina evitaria os efeitos secundários dos antipsicóticos. "Talvez algumas pessoas com alterações da síndrome de Tourette experimentem outros efeitos no sistema de histamina, por isso uma droga que estimula a produção de histamina pode ser benéfica, mas ainda é cedo para se afirmar", diz Kevin McNaught, vice-presidente de programas médicos e científicos de Tourette Syndrome Association, com sede em NovaYork. Já estão sendo realizados ensaios com medicamentos que aumentam a produção de histamina para o tratamento de outras doenças neurológicas, bem como distúrbio de déficit de atenção e hiperatividade, que freqüentemente atingem os portadores da Síndrome de Tourette.

A Via Láctea Hoje

Por PGAPereira

        A nossa galáxia compõem-se de gases, poeira e estrelas que perfazem 90% da matéria estimada da Via-Láctea cuja massa total é equivalente a 1,750 trilhão de massas solares.. A Via-Láctea tem uma forma presumível de galáxia espiral barrada com um diâmetro de 100.000 anos-luz e 30.000 anos-luz de espessura. Deve possuir 200 bilhões de estrelas. Na sua estrutura distinguem-se o disco e a componente esferoidal. A densidade de estrelas diminui do centro para a periferia. A forma biconvexa da galáxia é dada pelo seu disco que é formado por estrelas de todos os tipos. É uma região peculiar mais densa de matéria onde se encontram os braços das espirais ocupando esse plano chato do disco. O nosso Sol está localizado em um dos braços espirais a uma distância de 27.000 anos-luz do centro galáctico chamado núcleo. No núcleo galáctico tem-se uma concentração máxima de matéria em forma de estrelas e seus séctos formando uma esfera com um diâmetro de 10 anos-luz. Se o núcleo apresenta uma cavidade central, um buraco negro ainda não se pode afirmar, mas é de se estranhar a existência de pelo menos um, mesmo porque a maioria das outras galáxias espirais mostra nas suas fotografias a existência desses objetos. No halo galáctico distribuem-se os aglomerados abertos de estrelas, embora a densidade de matéria no halo seja muito menor que no disco. O Sol, uma estrela de tamanho médio, de cor amarelada, já passando da meia-idade com 7 bilhões de anos participa, como as outras estrelas do disco, de um movimento de rotação ao redor do centro galáctico, todas num mesmo sentido, a uma velocidade de 250 km/s (quilômetros por segundo), levando 250 milhões de anos para completar uma volta ao redor do núcleo. Durante 50 anos de observações telescópicas deu-se para notar que não houve grandes mudanças na configuração espacial pelo menos das 50 estrelas mais próximas ao Sol, se bem que este tempo seja muito curto para se tirar grandes conclusões. Na realidade, não se notou modificações das distâncias estelares em relação ao Sol.

        A Via-Láctea tem uma forma de esfera achatada dada pelo componente esferoidal que apresenta subcomponentes característicos: o núcleo, região central, com máxima densidade de matéria estelar, porém até hoje não se conseguiu ser percrustado devido ao bloqueio de enorme quantidade de estrelas à frente dele e tornando-se inacessível a observação direta. A sua existência é conjeturada pelo aumento nas acelerações das estrelas que ficam fotograficamente na frente do núcleo. O núcleo deve ter um diâmetro de 10 anos-luz. O bojo, uma região esférica que envolve o núcleo apresenta uma densidade muito elevada de matéria estelar, porém menor que a do núcleo galáctico. O bojo tem um diâmetro de 10.000 anos-luz. A auréola externa estende-se a mais de 50.000 anos-luz do centro galáctico. É um objeto de composição e densidade ainda em estudo. Quanto à composição físico-química, o esferóide contém pouquíssimas quantidades de pó e gás e as estrelas contidas nele são muito antigas, datando-se do início da Via-Láctea. Muitas dessas estrelas aglutinaram-se formando os aglomerados globulares de aparência esférica. O halo ainda apresenta um componente escuro que se supõe ser matéria em pó. Na Via-Láctea as estrelas estão distanciadas segundo o critério da região específica que ocupam. No núcleo supõe-se ser de 3 anos-luz; no disco de 4 a 10 anos-luz, em média.; no halo não há uma regra estabelecida, mas as distâncias estelares são bem maiores, a não ser que a estrela pertença a um aglomerado globular. Por definição, um ano-luz é à distância percorrida pela luz viajando a 300.000 km por segundo durante um ano, ou seja, 9,46 trilhões de quilômetros. Para alcançar a estrela mais próxima ao Sol, Proxima Centauri, levar-se-ia quatro anos viajando a velocidade da luz de 300.000 quilômetros por segundo. O Sol encontra-se a 150 milhões de quilômetros do planeta Terra ou 1 UA ( uma unidade astronômica) ou equivalente a aproximadamente 100 diâmetros solares. Para percorrer esta distância Sol-Terra a luz leva 8 minutos e 20 segundos. A galáxia espiral Andrômeda que está a 2,6 milhões de anos-luz de distância da Via-Láctea, a galáxia mais próxima da Via-Láctea (exceto as galáxias satélites da Via-Láctea chamadas respectivamente Grande Nuvem de Magalhães e Pequena Nuvem de Magalhães) tem um diâmetro de 200.000 anos-luz e está vindo em nossa direção, isto é, está se aproximando da galáxia Via-Láctea. Confirmou-se esta suposição ao fazer uma exposição fotográfica das linhas espectrais obtidas quando se fez passar a luz captada e submetida a atravessar um prisma de vidro. Constatou-se que todas as galáxias analisadas exibiam um desvio das suas linhas para o vermelho tanto maior quanto maior fosse sua distância do planeta Terra, isto é, estas galáxias estavam se afastando da Via-Láctea, mas a galáxia de Andrômeda, ao contrário de todas as outras galáxias estudadas, exibe um deslocamento de suas linhas espectrais para o azul, indicando que está se aproximando de nossa Via-Láctea e que deve colidir com ela em 4 bilhões de anos. Já temos várias centenas de fotos de colisões de galáxias. Nas fotos que exibem galáxias que experimentaram a colisão observou-se a desfiguração da formação espacial da galáxia, isto é, a galáxia que sofreu colisão desfez-se por completo da forma característica que ostentava e espalhou-se desordenadamente no espaço sideral, indicando que houve ruptura da atração gravitacional que mantinha a forma dessa galáxia como um conjunto uniforme e coeso. Os espaços entre as estrelas nas galáxias são enormes e numa colisão de duas galáxias devem ocorrer poucas colisões de estrelas. Mas, resta saber se devem ocorrer interações fortes nos sistemas estelares pela passagem de outra estrela e seus séctos acarretando desfiguração do conjunto formado pela estrela e seus planetas levando a um escape gravitacional de seus membros. 

Como funcionam os clareamentos de dentes?

Quando comemos ou bebemos, manchas são deixados sobre o esmalte dos dentes. Ao escovar imediatamente podemos remover estas manchas, mas muito poucas pessoas fazem isso. Como resultado, uma camada pode se formar em cima do esmalte. Visto que este esmalte, que é composto de uma massa bem embalada de cristais de hidroxiapatita, é poroso, as manchas penetram e se tornam mais profundas.

Para remover as manchas peróxido de hidrogênio ou peróxido de carbamida é utilizado. Kits de clareamento caseiro envolvem colocar água sanitária em bandejas de clareamento, que são, então, deslizadas sobre os dentes. O agente clareador é quebrado no dente, permitindo que o oxigênio entre no esmalte, quebrando os compostos de coloração. Ele também permeia uma camada abaixo do esmalte chamada dentina, permitindo branqueamento mais profundo.

Os dentistas podem usar uma lâmpada de branqueamento para auxiliar o processo. Um gel de alta concentração contendo peróxido de hidrogênio é colocado sobre os dentes e uma luz brilha sobre eles por cerca de uma hora. A energia produzida leva a reações químicas mais rápidas e mais rápido clareamento.