Aureus

Com este blog pretendo mostrar os últimos acontecimentos científicos, de maneira a ficarmos à par do que pôde ser feito pelos científicos neste momento, e dos últimos descobrimentos, e ao mesmo tempo oferecer curiosidades, engraçadas ou simplesmente esquisitas, do âmbito da ciência. Isto sempre numa linguagem acessível para todos, sem grandes complicações.
Lembrem-se que eu escrevo a estrutura, mas a vida do blog, o movimento, são os vossos comentários. Façam-os. Qualquer coisa que queiram, fico à vossa disposição.

30 de abril de 2009

Aureus convidado em Tu Blog en mi Blog


Vocês sabem que o meu projecto de ciência na Net inclui dois blogs de ciência em simultâneo, com os mesmos posts, um em espanhol, a Lista de Aureus, e outro em português, este, a Ciência às Cores.

Há um novo projecto no mundo dos blogs em espanhol, Tu Blog en mi Blog, que achei interessante. Descobri-o em La Ciencia de la Vida, um dos blogs que acompanho e recomendo.

No entanto, pouco depois disso, recebi eu um convite de Cristina para participar no mesmo, coisa da que não estava à espera. Eu sou, suponho que sabem, bastante novo neste mundo digital (lamento dizer que no físico já não é bem assim), e não supunha que se fossem lembrar de mi... mas lembraram-se, coisa que me satisfaz e agradeço.

Obviamente aceitei o convite para explicar num post o quê que faço por estas bandas e porquê o faço. E aproveitei para dar umas palavrinha sobre este outro blog, Ciência às Cores, responsável pela metade do mérito (e do demérito, se for o caso) de Aureus. O post em Tu Blog en mi Blog é o que podem ver na fotografia, e este é o link para chegar até ele.

Espero que gostem, e que continuem a apreciar o meu trabalho. Faço-o com boa vontade, e o melhor que posso. O resto é decisão vossa.

Obrigado novamente, Cristina, pelo convite, e cumprimentos a todos.

28 de abril de 2009

A gripe (suína, humana, das aves), o que é?


O vírus da gripe, o Influenzavirus

Vou tentar dar uma explicação simples e acessível a todos sobre o que é este vírus. Quem queira aprofundar neste tema, tem informações científicas relevantes em outros sites, e recomendo começar pela wikipedia e seguir os seus links, e um muito bom artigo em espanhol que encontrei no Museo de la Ciencia. A quem quiser noticias sobre a actual epidemia no México, recomendo-lhe os jornais.

A gripe, ou influenza, é uma doença infecciosa causada por um vírus. Há três géneros de vírus que causam a gripe, o Influenzavirus A, o Influenzavirus B e o Influenzavirus C.

O B é pouco frequente e afecta quase só aos humanos, e de forma ligeira. O C é ainda menos frequente, encontra-se em humanos e porcos, e é muito leve para os humanos (para os porcos pode ser grave). Portanto, quando falamos de sérios problemas com a gripe, sempre estamos a falar de Influenzavirus A.

Este vírus supõe-se que se originou nas aves aquáticas selvagens, e depois foi-se transmitindo a alguns mamíferos (homem, porco, cavalo, cão…).

Existem duas grandes moléculas na parte exterior do vírus com una importância especial: a hemaglutinina (H) e a neuraminidasa (N). Ambas cobrem boa parte da superfície do vírus, e são muito importantes para ele, porque a H é a responsável de que o vírus se possa fixar às células do organismo, começando o processo de infecção, e a N é a responsável por, no fim do ciclo, libertar o novo vírus da célula hospedeira para ir à procura da seguinte.

São também muito importantes para nós porque são estas as moléculas que os anticorpos reconhecem, conseguindo assim destruir o vírus. Sempre que tenhamos anticorpos específicos para elas, claro.

Mas estas moléculas mudam muito, com muita facilidade, tendo várias formas reconhecíveis pelos científicos, que especificam assim o tipo de vírus: H1N1 é o actual da gripe suína, H5N1 foi o da última gripe das aves. A mais devastadora das epidemias até agora, a gripe espanhola, era também H1N1. Os números referem-se aos diferentes tipos de H e de N, e até agora conhecem-se do H1 ao H16 e do N1 ao N9.

E inclusive dentro destes subtipos, pequenas variações neles fazem que os anticorpos já não os reconheçam, fazendo necessária uma nova vacinação praticamente para cada nova gripe, mesmo que a nova apresente os mesmos subtipos H e N que a anterior.

Estes subtipos de vírus (e outras variações nos vírus) costumam estar bastante fixados a uma espécie animal específica, sendo que normalmente não são transmissíveis de uma espécie a outra. Ainda, só nas aves é que se encontram todos os subtipos H e N, enquanto que os mamíferos que também apanham gripe o fazem sempre com alguns subtipos específicos para cada espécie.

Mas existem as excepções: Há casos em que determinado vírus de uma espécie passa a outra espécie, infectando os elementos dessa espécie a partir do animal inicial (sem que haja contágios entre membros da mesma espécie). Há casos também, mais invulgares, em que o vírus que muda de espécie ainda pode ser contagiado entre membros da nova espécie. E ainda há casos, muito invulgares, em que não só acontece isto, mas ainda o seu poder de infecção é grande (este último também muda, e muito de uma gripe a outra, inclusive com os mesmos H e N).

Neste último caso, no México, o que se suspeita (sem confirmação por enquanto) é que um vírus de gripe de ave e um vírus de gripe humano contaminaram simultaneamente algum porco. E, dentro deste, ao reproduzirem-se os vírus, misturaram-se (recombinaram) umas partes de um vírus com outras do outro, obtendo um novo tipo que pelos vistos passou às pessoas, contagia-se entre elas, y produz infecções graves.

Não vale a pena ser alarmista. É uma gripe, e isso nos países à nossa volta não costuma ser grave (com excepções, claro. E em outros países, dependendo do seu nível sanitário e económico, pode ser de outra maneira). E, se considerar-mos a possibilidade de contágio ou se supomos a proximidade de afectados, convêm extremar a higiene e minimizar os contactos. E prestar atenção aos sintomas (os mesmos que todas as gripes habituais), e, no caso de ficar-mos com dúvidas, ir ao médico: o tratamento inicial, também neste caso, é muito mais efectivo do que o que se possa vir a realizar com a infecção avançada.

Qualquer dúvida ou comentário que queiram fazer, não duvidem, façam-no, tentarei responder.

27 de abril de 2009

Óculos de Sol instantâneos


Uma reacção química que muda a transparência quase instantaneamente

Um grupo de investigadores da Universidade Aoyama Gakuin do Japão desenvolveu um material que muda quase instantaneamente de azul claro a azul escuro quando se expõe à luz ultravioleta (UVA), e vice-versa. Este novo material fotocrómico poderia ser útil tanto no armazenamento óptico de dados, como em óculos de Sol.

O engenheiro químico Jiro Abe e os seus colegas estudaram desde há mais de uma década as propriedades dos materiais fotocrómicos em relação à sua sensibilidade luminosa, especialmente os derivados de um composto denominado hexaarylbi imidazole (HABI). No seu estado natural, HABI é incolor, mas quando a luz ultravioleta parte uma das uniões na molécula, produz-se uma versão azul escura da mesma. O problema até agora é que a transformação demorava bastantes segundos até ser completa, pelo que a única aplicação comercial era a produção de óculos de sol que se escurecem lentamente.

A través de simulações e experiências de laboratório, tentando a adição de diferentes substâncias, acabaram por encontrar uma, o ciclofano, que ao acrescenta-lo ao HABI faz que o processo se desenvolva completamente em perto de 30 milissegundos. E ainda, ao retirar a fonte de luz ultravioleta, reverte à mesma velocidade, ficando quase instantaneamente incolor outra vez. Para além disto, tal como publicaram no Journal of the American Chemical Society, o complexo é tão estável que podem ser repetidas milhares de vezes estas reacções sem que haja mudanças de funcionamento apreciáveis.

Sé é acrescentado a outros materiais, como plexiglas por exemplo, a versão modificada de HABI permitiria fazer óculos de Sol que ficassem escuros instantaneamente com a luz do Sol, e ficassem transparentes novamente com a mesma velocidade ao entrar numa casa. 

Outra possibilidade  para as propriedades de HABI, mesmo que menos evidente para já, é dar vida a uma nova geração de suportes ópticos (dispositivos de armazenagem de dados), na que a cor acesa / apagada poderia substituir à actual capacidade magnética de activação / desactivação dos interruptores. 

Vamos ver o que o futuro nos traz, mas podemos ir pensando na inclusão nele dos óculos de Sol e de não Sol, e inclusive o dos discos de computador ou sticks USB de cores… por dentro.

Mais informação em Science.

24 de abril de 2009

Encontraram o avô do T. rex


T. rex, o grande predador do Cretáceo

Em relação ao Tyrannosaurus rex, o gigantesco tiranossauro que foi o vértice da pirâmide alimentar, o depredador supremo, durante milhões de anos, sabemos bastante. Ou pelo menos temos muitos fósseis dessa época, há uns 65 milhões de anos, pouco (relativamente) antes do extermínio total dos grandes sáurios junto com o 60% das espécies de animais que existiam. De facto, eles foram os últimos animais dominantes antes dessa grande hecatombe.

Mas, em relação à sua procedência evolutiva, havia uma grande falta de fósseis nos 50 milhões de anos anteriores, e os únicos antecessores conhecidos do T. rex, muito mais pequenos, viveram no Barremiano, um período do Cretáceo inferior, há entre 130 e 125 milhões de anos.

Mas uma descoberta recente de fósseis na China poderia mudar isto: Perto da cidade de Jiayuguan, encontraram restos que pertencem a outra espécie de tiranossauro, baptizada como Xiongguanlong baimoensis, e que tem uns 105 milhões de anos de antiguidade.

Estes fósseis, tal como publicaram em Proceedings B, poderiam corresponder ao elo perdido na evolução do T. rex, o parente que o une aos seus antepassados muito mais pequenos.

Segundo os científicos, os fósseis mostram os primeiros sinais das características que se fizeram muito acentuadas nos tiranossauros posteriores: o crânio com formato de caixa, ossos reforçados nos parietais que podiam suportar grandes músculos mandibulares, dentes frontais modificados e uma coluna vertebral muito mais forte para suportar a cabeça.

Mas também mostra características que estão ausentes em outros tiranossauros mais antigos, como um focinho comprido e estreito.

Este avô do T. rex era bastante mais pequeno, mas não tanto como os fósseis do Barremiano: Um indivíduo adulto devia medir uns 1,5 metros de altura até ao quadril (é a maneira normal de medir a estes animais), e devia pesar perto de 250 quilos.

De todas as maneiras, o neto foi bastante mais crescido, chegando o T. rex aos 4 metros de altura até ao quadril e a mais de 5 toneladas.

Mais informação na BBC.

22 de abril de 2009

LCLS - Laser de raios X


"Onduladores", conjunto de ímans que conformam o coração do LCLS

Falar de um laser de raios X parece ficção científica, ou uma arma tipo 007, mas houve uns científicos que conseguiram desenvolve-lo: Um grupo de físicos do SLAC National Accelerator Laboratory em Melo Park, Califórnia, anunciou que conseguiram emitir um feixe de raios X coaxial desde o seu LCLS (Fonte de luz coerente Linac, Linac Coherent Light Source em inglês), o primeiro laser que trabalha com raios X de comprimentos de onda duros (os de mais energia, com entre 1 e 20 Angstroms de comprimento de onda).

Os raios X são utilizados para determinar a estrutura dos materiais na escala atómica. Nos últimos decénios, os físicos conseguiram obter fontes muito intensas de raios X, o que permitiu desenvolver a física da matéria condensada, a ciência dos materiais, e a biologia estrutural. Estes raios X obtêm-se em aceleradores de partículas circulares chamados síncrotrões, onde as partículas, ao circular neles a grande velocidade, irradiam fotões de raios X que giram à volta. O LCLS poderia ser uns mil milhões de vezes mais brilhante do que essas fontes.

Até agora, para conseguir determinar a estrutura duma molécula, a partir dos raios X obtidos num síncrotron, era necessário pôr muitas destas moléculas congeladas numa estrutura cristalina. O que se espera conseguir com este laser é que possa determinar a estrutura de uma proteína, por exemplo, emitindo um feixe deste raio sobre somente uma molécula.  

Ainda, espera-se também que o LCLS seja capaz de condensar a matéria até obter temperaturas e pressões suficientemente altas como para simular as condições existentes nos núcleos dos planetas.

No entanto, até agora só se realizaram as primeiras provas, mesmo que com muito bons resultados, e Alfonso Mondragón, biólogo estrutural da Northwestern University em Evanston, Illinois, diz que ainda falta saber se o laser de raios X se encontra à altura do esperado, nomeadamente no que diz respeito à realização de estudos sobre uma só molécula. A primeira coisa que precisam é que alguém demonstre que funciona tal como se explicou, diz, E isso não vai acontecer para a semana.

O SLAC planeia executar as suas primeiras experiências reais com o laser no próximo mês de Setembro. No entretanto, outros investigadores estão a construir fontes semelhantes de raios X na Alemanha e no Japão.

Obtido a partir de Science 

Quintas solares no espaço


Este poderia ser o futuro: energia solar captada no espaço e enviada à Terra por ondas

A NASA e o Pentágono estiveram a estudar a possibilidade de ter quintas solares orbitais desde os anos 60, e também desde essa altura muitos investigadores privados procuraram maneiras de viabilizar projectos de obtenção de energia solar desde o espaço, mas nenhuma se demonstrou viável até agora.

As vantagens deste tipo de empreendimento são evidentes: No espaço não há nuvens, nem ciclo de luz com dias e noites como na Terra, obtendo-se um fluxo de energia solar praticamente constante, pelo que os painéis espaciais poderiam fornecer energia continuamente.

As desvantagens seriam fundamentalmente enviar os painéis ao espaço e enviar a energia à Terra, tudo de maneira rentável.

Agora, una empresa recente, Solaren Corp, diz ter encontrado a solução, e vai pôr em órbita painéis solares com o intuito de comercializar a energia na Terra.

Pretendem transmitir à Terra a energia do Sol em ondas de radiofrequência, e depois converter na Terra a energia dessas ondas em electricidade. 

A perda energética na transmissão com estas ondas é menor do que a que existe nos fios terrestres que se usam agora. E, se juntarmos a isso a ausência de atmosfera, a estimativa é que a quantidade de energia obtida por um painel solar nestas circunstâncias seja 10 vezes maior do que a que obteria na Terra.

Neste momento, Solaren Corp. assinou já um acordo com a empresa Pacific Gas & Electric, abastecedora do norte da Califórnia, incluindo São Francisco, que contratou a compra de 200 MW. a partir do 2.016, que é quando pretendem ter começado a enviar a electricidade. 

De todas as maneiras, mesmo parecendo que entre a comunidade científica não há dúvida de que o projecto é factível, no entanto persistem bastantes dúvidas em relação à sua viabilidade económica, fundamentalmente por causa do investimento inicial necessário, para pagar os lançamentos dos foguetões que devem instalar os painéis solares no espaço, e que é qualquer coisa como alguns milhares de milhões de dólares.

Ver mais em The Guardian.

20 de abril de 2009

Os homens aprenderam dos hobbits


Afinal, Tolkien devia ter alguma razão...

Na ilha de Flores, na Indonésia, habitavam os hobbits. Ou o Homo floresiensis, um hominídeo de aproximadamente um metro de altura, e com o cérebro do tamanho de uma toranja, aproximadamente, ao que muitos antropólogos chamam o hobbit.

Recentemente, Mark Moore, arqueólogo da Universidade de Nova Inglaterra em Armidale, Austrália, e os seus colegas estudaram 11.667 ferramentas de pedra recuperadas da cova Liang Bua em Flores. As escavações descobriram na cova ossos de hobbit em camadas de há entre 17.000 e 95.000 anos. Estes encontram-se todos por baixo de um sedimento de resíduos vulcânicos com 12.000 anos. E, por cima deste sedimento, a 11.000 anos e menos, os investigadores encontraram sepulturas do Holoceno do Homo sapiens junto com mais ferramentas.

A equipa de Moore analisou as formas e posições das lascas nas ferramentas, e as zonas dos golpes, tentando determinar como foram fabricadas as mesmas. E, tal como publicaram em Journal of Human Evolution, chegaram à surpreendente conclusão de que foi utilizada a mesma maneira simples e primitiva de produção de ferramentas durante os 100.000 anos representados nas escavações da cova.

Moore concluiu que provavelmente o hobbit, H. floresiensis, fez as ferramentas mais antigas, uma vez que se supõe que o homem moderno alcançou as ilhas da Indonésia há uns 45.000 anos ou pouco antes, e algumas das ferramentas têm até 100.000 anos. E sugere também, visto que são absolutamente semelhantes desde as mais antigas até as mais modernas, que deve ter havido contacto entre as duas espécies de hominídeos, e o Homo sapiens deve ter copiado o processo de fabrico das ferramentas ao hobbit.

Há outros antropólogos que discutem este ponto, especulando sobre a convergência fortuita entre o processo de fabrico de ferramentas duma e da outra espécies, mas Moore, depois do análise detalhado do processo de fabrico das ferramentas, diz que seria ainda mais surpreendente que, se não são processos copiados um do outro, fossem tão absolutamente idênticos.

Ver mais em Science.

19 de abril de 2009

Os cavalos foram domesticados há mais de 5.000 anos



Cavalo semi-salvagem nos Pirinéus



Um grupo de investigadores do Museu Carnegie de Historia Natural de Pittsburgh, Estados Unidos, e das universidades de Exeter e Bristol no Reino Unido, descobriram a evidência de que os cavalos foram domesticados no Cazaquistão, já há uns 5.500 anos, 2.000 antes do que na Europa e 1.000 antes do que se julgava até agora.




Estes cavalos deviam servir como médio de transporte, método de obtenção de leite (ordenhavam-nos) e de carne. No seu conjunto, o impacto social deve ter sido de grande importância, porque lhes dava grandes vantagens sobre os outros grupos sociais.



Cazaquistão, na Ásia Central, é o nono maior país do mundo, e o maior sem mar, com extensas e quase áridas estepes muito ricas em cavalos na zona norte do país. Os dados recolhidos pelos arqueólogos apoiam a hipótese de que a domesticação dos cavalos contribuiu em boa medida para o desenvolvimento das culturas Botai na região norte e central do Cazaquistão, e Tersek na oeste.


A equipa de investigação empregou varias técnicas para descobrir que os cavalos proporcionavam carne e leite, para demonstrar que os cavalos domésticos diferiam dos selvagens da mesma região, e para provar que os cavalos já eram montados no quarto milénio antes de Cristo nesta zona.


Entre outras técnicas, os investigadores utilizaram um novo método de análise de resíduos de gordura solúvel em lipídeos encontrados em antiga cerâmica Botai para encontrar rastos de gorduras do leite de cavalo, o que conduz à conclusão de que as pessoas consumiam o leite de cavalo já nos inícios da Idade de Cobre, há uns 5.500 anos.



O leite de égua continua a ser um alimento básico de consumo no Cazaquistão, onde geralmente é ligeiramente fermentado para fazer uma bebida alcoólica tradicional chamada «kumis»


Também estudaram os ossos para demonstrar que o formato dos cavalos domésticos da idade do bronze é igual ao dos actuais, mas diferente doutros selvagens, mais antigos.



E ainda investigaram nos ossos as possíveis marcas e pequenas lesões dos adereços nos cavalos, o que vêm a demonstrar que os montavam.


É obvio que a domesticação dos cavalos deve ter tido importantes repercussões sociais e económicas, introduzindo avances nas comunicações, no transporte, na produção de alimentos e na potência militar. Por isto, estes novos achados são especialmente importantes porque mudam a perspectiva que os arqueólogos tinham sobre como se desenvolveram estas sociedades.




18 de abril de 2009

Fotografia infinita da Natureza


Fotografia infinita da Natureza, um projecto da National Geographic

Muitos de vocês devem conhecer a fotocomposição que consiste em criar uma fotografia como um mosaico de muitas fotografias pequenas, situando, por exemplo, as pequenas de cores claros nas zonas claras da grande, ou utilizar as pequenas que têm mais zonas azuis para compor a parte azul da grande, etc.

Existem programas de tratamento fotográfico que fazem isto automaticamente, e até é bastante engraçado, pela minha experiência.

Mas agora acontece que a National Geographic decidiu utilizar este conceito à grande: A partir de milhares de fotografias da natureza, enviadas pelos utilizadores, conseguiu a fotografia infinita da natureza: Cada uma das fotografias é um mosaico feito com as outras fotografias.

A partir disso apresentam-nos uma fotografia inicial, na que, se seleccionarmos uma parte, vemos as pequenas fotografias que a compõem. E se voltamos a seleccionar, poderemos agora obter outra fotografia (a que nós escolhemos) que fica agora como inicio do ciclo, e assim tantas vezes como quisermos.

A mi, que gosto da natureza e da fotografia, pareceu-me uma ideia genial. O site da National Geographic onde se encontra isto é a guia verde.

Como exemplo do que podem fazer, deixo-vos este vídeo que publicaram no Youtube.



Esta noticia descobri-a em Ojo Científico.



15 de abril de 2009

A mão de Deus


A mão de Deus (Pulsar PSR B1509-58)

Já tinha escrito um artigo sobre o olho de Deus. Parece que estamos a encontrar partes d´Ele pela Galáxia: neste caso, foi o telescópio espacial Chandra da NASA, o que encontrou a mão de Deus (ou, se preferirem, uma nebulosa criada pelo jovem mas energético pulsar PSR B1509-58).


Nebulosa vista com infravermelhos, raios X e ondas de radio em simultâneo

Esta nebulosa tem todo o aspecto, como podem ver, duma mão azul tentando alcançar uma nuvem vermelha. Até nas cores coincide com o esperado: uma mão azul (divina) tentando agarrar o fogo do Inferno. Só que esta mão tem 150 anos-luz de diâmetro.

As cores apresentadas dependem da energia dos raios X: os mais energéticos aparecem azuis, os intermédios verdes e os de menor energia, vermelhos.

O pulsar é uma estrela de neutrões, pequena e muito densa, que vira muito rapidamente sobre si própria, emitindo tanta energia nas voltas que da lugar a uma nebulosa com estruturas complexas, como esta fotografia de raios X demonstra.

Neste caso, o B1509 (nome abreviado), tem uns 32 quilómetros de diâmetro, enquanto que a nebulosa que cria, como já dissemos, tem 150 anos-luz, o que nos fala da magnitude da energia desprendida pela estrela.

A velocidade de giro estimada do pulsar é de 7 rotações por segundo (a estrela da 7 voltas sobre si própria em cada segundo), e supõem que com isto cria um campo electromagnético que é 1.000.000.000.000 de vezes (1 bilião português ou trilião saxónico de vezes) mais forte do que o da Terra.

O B1509 encontra-se a uns 17.000 anos-luz da Terra.

No vídeo a continuação, também da NASA, observa-se essa zona do espaço com luz infravermelha, luz visível, raios X e ondas de rádio. Podem apreciar os diferentes formatos e colorações dependendo do tipo de observação:



Fonte inicial: El Mundo.


14 de abril de 2009

Primeiro camelo clonado


Injaz e a sua progenitora única, a camela da que foi clonada

O primeiro camelo clonado do mundo, uma fêmea de nome Injaz, nasceu no passado dia 8 no Centro de Reprodução de Camelos do Dubai, nos EAU, segundo informou hoje o jornal local Gulf News.

A equipa do Centro, chefiada pelos investigadores Lulu Skidmore e Ali Redha, explicou que a camela foi produzida a partir de células extraídas do ovário de uma fêmea adulta, que cresceram numa cultura antes de serem congeladas em azoto líquido.

O ADN das células de Injaz (Façanha em árabe) e o das células do ovário da fêmea adulta (a das fotografias com a bebé) são idênticos, o que demonstra que a camela é um autêntico clone da camela original.

Este grande avanço oferece um maneira de preservar para o futuro a valiosa genética dos nossos camelos de corridas e produtores de leite, disse Lulu Skidmore, directora científica do Centro.

O camelo está arraigado profundamente na cultura e na tradição árabe desde a antes do Islão, e as corridas de camelos nessa zona do mundo superam inclusive em importância às de cavalos no ocidente. Também, o leite de camela é muito importante na alimentação diária, o que converte a estes dois tipos de camelos (os de corridas e os produtores de leite) nos objectivos desta investigação.

A clonação é a obtenção de um individuo a partir dos genes dum outro individuo só, sendo por tanto geneticamente idênticos.

Já há perto de 20 espécies clonadas no mundo, e neste caso indica-se expressamente o objectivo concreto: obter boas camelas leiteiras, e obter bons camelos de corridas, clonando os melhores de um e o outro grupos.

Será bom relembrar que, mesmo que clonações esporádicas não teriam implicações evolutivas, se a clonação chegara a generalizar-se para algumas espécies, perdendo o cruzamento genético da reprodução sexual, poderemos acabar obtendo uns resultados diferentes dos esperados: a diminuição da variabilidade genética das espécies é uma coisa muito perigosa, que pode conduzir rapidamente à sua extinção. Sem entrar, obviamente, na possibilidade de clonar humanos. Essa é uma discussão diferente.

Mesmo tendo em conta que o aumento da produção leiteira, neste caso, poderia ser muito benéfico para muitas pessoas. E, também, que sem dúvida seria interessante ver uma corrida de camelos na que participassem vários clones, geneticamente iguais. Quem ganhará?

A noticia foi obtida inicialmente da BBC


13 de abril de 2009

Fotossíntese artificial: conversão de luz em combustível


Esquema simplificado da fotossíntese nas plantas

A fotossíntese é a base da vida tal como a conhecemos, o nível mais baixo da cadeia trófica. Se bem que não na sua totalidade (há alternativas residuais), sim na sua grande maioria. E a ideia é simples: aproveitar a energia da luz solar convertendo-a em energia química, que depois poderá ser utilizada pelo organismo para todo o seu ciclo vital.

É uma ideia simples, mas que não soubemos copiar eficientemente. Pelo menos até agora. Os científicos tentam desde há muito tempo desenvolver uma versão artificial da fotossíntese que possa utilizar-se, por exemplo, para produzir combustíveis líquidos a partir do dióxido de carbono e da água.

Heinz Frei, químico da Divisão de Biociências Físicas do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (o Berkeley Lab), conduziu recentemente uma investigação, com a colaboração do seu colega de post-doutoramento Feng Jiao, na que descobriram uns cristais de óxido de cobalto de nanómetros de tamanho que podem desenvolver eficazmente una parte crítica da reacção fotossintética: separar nos seus componentes (oxigeno, protões e electrões, sendo que estes últimos são as partes do hidrogeno) as moléculas de água.

A fotossíntese artificial para a produção de combustíveis líquidos oferece a promessa de uma fonte renovável, e neutra em carbono, de energia transportável (com a importância deste aspecto, tal como já foi explicado nesta notícia). O facto de ser neutra em carbono significa que não se esgotaria nem contribuiria ao aquecimento global, uma vez que a oxidação do combustível emitiria tanto carbono (na realidade, o mesmo) como o que tinha sido previamente fixado na fotossíntese artificial, não como quando queimamos petróleo ou carvão agora, que não são provenientes de CO2 atmosférico fixado imediatamente antes.

A ideia é simular, e se fosse possível melhorar, o processo que utilizam as plantas verdes e certas bactérias, recorrendo à estratégia de integrar numa só plataforma sistemas que possam capturar os fotões solares e sistemas catalizadores que possam oxidar a água. Uma vez obtidos os protões e os electrões, não apresenta tantos inconvenientes o investimento da sua energia química associada na conversão de CO2 em hidrocarbonetos (metanol, como se vê na figura).

Para levar a termo eficazmente esta oxidação da água mediante a energia dos fotões (foto-oxidação) eficazmente precisa-se um catalizador que seja eficaz no uso dos fotões solares e ainda o suficientemente rápido para seguir o ritmo imposto pelo fluxo de fotões (utiliza-los ao ritmo que o Sol os envia, por dizer de alguma maneira), com a finalidade de não desperdiçar esses fotões. Os cachos de nanocristais de óxido de cobalto são suficientemente eficazes e rápidos, e também robustos (duram muito tempo), muito abundantes na terra e baratos.

Frei e Jiao vão desenvolver estudos adicionais para conhecer melhor o porquê de os cachos de nanocristais de óxido de cobalto serem foto-catalizadores eficazes e de alta velocidade, e vão tentar encontrar também outros catalizadores eficazes, mas, de todas as maneiras, como diz Frei: achamos que temos um componente catalítico promissor para o desenvolvimento de um sistema integrado de conversão solar de combustível.

Neste vídeo da LBNL pode-se observar uma solução de água com este catalizador sobre a que incide um laser, fazendo que o líquido fique azul e pouco depois emita o oxigeno gasoso proveniente da oxidação da água:



Informação adicional em LBNL



Micróbios para armazenar energia


Archeobacterias Methanospirillum, um dos tipos que mais metano produz

As energias renováveis, produtoras de electricidade, enfrentam um problema que tende a agravar-se com a sua expansão: nos períodos de menor demanda, se não se consome toda a electricidade produzida, a mesma não pode ser armazenada.

Uma equipa de engenheiros da Universidade do Estado de Pensilvânia (Penn State), nos Estados Unidos, descobriu uns micróbios do reino Archaea que a partir de dióxido de carbono e água podem produzir metano, através da adição de electricidade, e sem emissão de hidrogeno, obtendo assim uma fonte de hidrocarbonetos portátil, e teoricamente neutra em relação à fixação ou emissão de carbono.

Os microrganismos metanogénicos produzem metano em lixeiras e zonas pantanosas, mas os científicos pensavam que estes organismos convertiam materiais orgânicos, como o acetato, em metano, emitindo também hidrogeno. No entanto, estes investigadores, ao tentar produzir hidrogeno nas células por electrólise microbiana, encontraram uma produção de metano muito superior ao esperado.

Toda a geração de metano que ocorre na natureza, e que assumimos que se produz em conjunto com emissão de hidrogeno, pode ser que não seja processada assim, disse Bruce E. Logan, professor de engenharia ambiental da Penn State. Realmente encontramos muito pouco hidrogeno em fase gasosa na natureza. Talvez assumimos que o hidrogeno estava a ser sintetizado, quando não era assim.

Logan, em colaboração com Shaoan Cheng, investigador associado, Defeng Xing, investigador de posdoutoramento, e Douglas F. Call, estudante de posgraduação de engenharia ambiental, confirmaram que os organismos microscópicos produziram o metano. Os investigadores criaram uma célula de duas câmaras com um ânodo submerso na água num lado da câmara e um cátodo na água, e nutrientes inorgânicos e dióxido de carbono no outro lado da câmara. Aplicaram uma tensão, mas só durante um minuto. Depois recobriram o cátodo com um filme biológico de Archaea, os microrganismos objecto de estudo, e não só houve fluxo de corrente no circuito, mas também as células produziram metano.

A única maneira de chegar a ter corrente com a voltagem utilizada é que os micróbios estejam directamente a aceitar electrões, disse Logan. E assinala também que a reacção electroquímica se desenvolve sem nenhum tipo de catalizadores e com um nível de energia menor do que o necessário para a conversão de dióxido de carbono em metano utilizando métodos convencionais, não biológicos.

Estas células obtêm uma eficiência do 80 por cento na passagem de electricidade a metano, e como utilizam dióxido de carbono como matéria prima, o processo viria a ser neutro em relação ao carbono se a electricidade provêm de uma fonte diferente dos hidrocarbonetos, como a solar ou a eólica.

O processo não sequestra carbono, mas transforma o dióxido de carbono em combustível, disse Logan. Se o metano se queima e o dióxido de carbono é capturado, então o processo pode ser neutro em relação à fixação ou emissão de carbono.

Logan sugere para os casos de excesso de electricidade pontual (nos momentos de menor demanda) o método de captura em um combustível transportável. E considera que o metano é preferível ao hidrogeno, porque uma grande parte das infra-estruturas actuais de gestão de hidrocarbonetos poderiam facilmente transporta-lo.