Raio elétrico abre caminho em cortina de chamas

Raio antichama

Uma cortina de fogo separa os bombeiros de uma família isolada dentro de uma casa em chamas.
Um deles, portando uma mochila especial, aproxima-se, aponta um pequeno bastão para as chamas e dispara um feixe de eletricidade.
O "raio elétrico" abre um buraco na parede de chamas e permite que seus companheiros atravessem e salvem a família.
Essa cena logo poderá se tornar realidade, graças ao trabalho do Dr. Ludovico Cademartiri, da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos.
Além de funcionar instantaneamente, o raio antichama promete apagar o incêndio sem danificar tudo o mais que o fogo ainda não queimou, como acontece hoje quando os bombeiros combatem o incêndio com água, espuma ou pó.

Mochila de raios

O protótipo da mochila de raios contém um amplificador elétrico de 600 watts - a mesma potência de um bom amplificador usado no som de carros - e um bastão com um núcleo metálico e uma cobertura isolante.
A descarga disparada pelo bastão elimina instantaneamente uma chama de cerca de meio metro de altura.
Os cientistas agora vão fazer novos experimentos baixando gradativamente a potência do seu disparador de raios, verificando o mínimo em que ele se mostra eficaz no combate às chamas.
Isso será necessário, segundo eles, para viabilizar aplicações estacionárias, eventualmente substituindo os aspersores de água (sprinklers) distribuídos pelo teto dos edifícios.
A forma de uso mais promissora, contudo, deverá ser mesmo na forma de mochilas para uso pelos bombeiros ou pessoal de brigadas de incêndio.
Esses equipamentos portáteis permitirão tanto abrir uma rota de fuga para pessoas que se virem presas repentinamente por um incêndio, quanto para que os bombeiros entrem nos edifícios para resgatar vítimas.

Eletricidade e fogo

Há mais de 200 anos sabe-se que a eletricidade pode afetar o formato das chamas, fazendo-as curvar, enrolar, virar e até mesmo desaparecer por completo.
Entretanto, o fenômeno nunca foi estudado a fundo, sobretudo com vistas a uma utilização prática.
"Nossa pesquisa mostrou que a aplicação de grandes campos elétricos pode eliminar as chamas muito rapidamente. Estamos muito entusiasmados com os resultados dessa área de pesquisas relativamente inexplorada," diz Cademartiri.
Outro elemento interessante do raio antichama é que os bombeiros podem dispará-lo de uma distância segura.
Embora o efeito seja simples e direto, os pesquisadores afirmam que o fenômeno que realmente ocorre para apagar o fogo é complexo, envolvendo vários efeitos ocorrendo simultaneamente.
Longe de estar totalmente compreendida, essa cadeia de efeitos parece finalizar nas partículas de carbono - a fumaça - geradas durante a combustão, que são determinantes para a reação apresentada ao campo elétrico.
"Nós estamos tentando obter uma compreensão mais completa dessa interação tão complexa," diz Cademartiri.

Motores e outras combustões

Contudo, além da capacidade de apagar o fogo, os estudos já levaram os cientistas a uma conclusão importante: as ondas elétricas podem controlar não apenas as chamas, mas também a distribuição de calor.
Isso abre caminho para utilização da tecnologia em qualquer lugar onde seja necessária uma combustão controlada, como dentro dos cilindros do motor de um carro, nas turbinas de termoelétricas, na soldagem etc.
Os experimentos realizados até agora mostram que o mecanismo que permite usar a eletricidade para apagar incêndios funciona bem contra o fogo em ambientes restritos ou fechados - segundo os pesquisadores, ele não seria eficiente contra um grande incêndio florestal, por exemplo.

Sinapse sintética é criada com nanotubos de carbono

Pesquisadores deram um passo significativo rumo ao uso da nanotecnologia
para a construção de um cérebro artificial.
Eles usaram nanotubos de carbono para construir um circuito capaz de
trocar informações por meio de sinapses.

Cérebro sintético

O circuito, que é analógico, usa diversos nanotubos de carbono, dispostos paralelamente entre eletrodos de titânio de paládio.
Os diversos nanotubos de carbono fazem as vezes dos dendritos, os pequenos elementos receptores dos neurônios.
Nos testes, o nanocircuito sináptico reproduziu a função de entrada do neurônio - a sinapse -, deixando os pesquisadores entusiasmados com a possibilidade de usar esse componente básico como fundamento para a construção do que eles chamam de um "cérebro sintético".
As formas de onda de entrada e saída da sinapse artificial reproduzem as ondas biológicas em forma, amplitudes relativas e duração.
"Este é um primeiro passo necessário no processo", afirma Alice Parker, da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, que começou a trabalhar com a possibilidade de desenvolver um cérebro sintético em 2006.

Neurônios e sinapses artificiais

Os primeiros resultados vieram em 2009, quando Parker e seus colegas construíram os primeiros neurônios sintéticos.

"Nós queríamos responder à pergunta: É possível construir um circuito que age como um neurônio? A próxima etapa é ainda mais complexa: Como podemos construir estruturas a partir desses componentes que simulam o neurônio e, eventualmente, a função do cérebro, que tem 100 bilhões de neurônios?," comenta a pesquisadora.
Certamente o próximo passo não será um cérebro funcional.
Antes disso, os neurônios sintéticos poderão ser usados em próteses cerebrais, ou combinados em redes para efetuar processamentos mais rapidamente do que os computadores convencionais, com uma lógica do tipo von Neumann.

Plasticidade cerebral

Parker enfatiza que a sinapse agora fabricada é simplificada e que o desenvolvimento real de um cérebro sintético está a décadas de distância.
O próximo desafio rumo a esse objetivo será reproduzir a plasticidade cerebral nos circuitos - o cérebro humano produz novos neurônios continuamente e adapta-se ao longo da vida.
Reproduzir este processo usando circuitos analógicos será uma tarefa monumental, segundo a pesquisadora.
Contudo, proporcionalmente ao esforço poderão ser os resultados.
O entendimento do processo que fundamenta a inteligência humana terá implicações de longo alcance, incluindo o desenvolvimento de próteses biomecatrônicas, capazes de curar lesões cerebrais, ou o desenvolvimento de novas formas de inteligência artificial, que imitem o funcionamento do cérebro humano ou de animais superiores.

Cérebros artificiais

A busca pela construção de cérebros artificiais - ou, pelo menos, de computadores mais flexíveis e mais fáceis de programar, ou capazes de aprender por si sós - segue em várias frentes.
As sinapses artificiais construídas pela equipe a Dra Parker seguem a linha do hardware, assim como um componente construído com sangue humano apresentado há menos de um mês.
Uma equipe da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, está tentando usar um componente chamado memristor - uma mistura de transístor e memória - para criar um cérebro artificial semelhante ao cérebro de um gato.
A equipe do Dr. Giulio Tononi, da Universidade Wisconsin-Madison, é mais modesta, e se contentará com um cérebro de camundongo.
O desenvolvimento de um cérebro artificial emulado por software está mais adiantado: enquanto a IBM tenta apenas simular o cérebro de um gato em computador, em vez de construí-lo com um hardware totalmente novo, uma equipe britânica já consegue emular um cérebro com 1 bilhão de neurônios.