Água Potável

Em minutos esta tecnologia transforma água salgada em potável

Pronta para beber

O reuso da água é algo que vem sendo trabalhado durante muitos anos. Afinal, em alguns lugares do mundo a escassez desse elemento natural é algo que põe em risco a vida de inúmeros seres humanos. Pensando nessa necessidade, cientistas descobriram que uma tecnologia transforma água salgada em potável. Assim, com essa nova invenção, a água salobra ou do mar, pode ser modificada em um líquido potável, no qual os humanos que não tem esse recurso a sua disposição podem tirar proveito.

Pesquisadores descobrem como transformar água salobra em potável

Recentemente, cientistas Australianos fizeram uma descoberta que pode revolucionar a escassez de água em locais menos acessíveis. Usando somente compostos de estrutura orgânica de metal (ou MOFs), em conjunto com raios solares, uma certa quantidade de água potável estaria pronta para ser ingerida, em torno de 30 minutos. A pesquisa, publicada em Nature Sustainability, possui um diferencial das outras já feitas: o baixo custo da tecnologia.

Foi um experimento barato, funcional e que é capaz de produzir água com as características estipuladas pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Os testes iniciais revelam que para produzir 139,5 litros de água, seria necessário 1 quilograma de MOF. Sua exposição ao sol faz com que os íons de sal sejam liberados e absorvidos pelo material.

Experimento consiste em colocar água salobra com o MOF exposto à luz solar. (Imagem: Pixabay)

De acordo com o comunicado de Huanting Wang, Engenheiro Químico da Monash University, “os processos de dessalinização térmica por evaporação consomem muita energia. Outras tecnologias, como osmose reversa, têm uma série de desvantagens, incluindo alto consumo de energia e uso de produtos químicos na limpeza e descloração da membrana”.

“A luz solar é a fonte de energia mais abundante e renovável na Terra. Nosso desenvolvimento de um novo processo de dessalinização, baseado em adsorvente através do uso da luz solar. Para a regeneração, fornece uma solução de dessalinização com eficiência energética e ambientalmente sustentável”.

Tecnologia transforma água salgada em potável usando raios solares

A estrutura orgânica de metal (MOF) foi criada em conjunto com um material conhecido como MIL-53. A ideia de fazer a junção entre esses dois elementos surgiu devido à propriedade química do MIL-53. Ele pode reagir tanto ao dióxido de carbono quanto à água. Assim, logo após terem sido colocados juntos, resultou no PSP-MIL-53, um novo tipo de MOF.

Por mais que o mundo estivesse em busca dessa solução, a OMS acredita que a redução da escassez de água pode vir a demorar alguns anos ainda. Isso porque são cerca de 785 milhões de pessoas que vivem sem água potável no mundo. No entanto, os cientistas estão otimistas, uma vez que os MOFs podem suprir uma vasta área, mesmo sendo usado em pequena

 Criança Africana sem água potável para beber. (Imagem: ONU)

Segundo um dos autores, “a dessalinização tem sido usada para lidar com a crescente escassez de água em todo o mundo. Devido à disponibilidade de água salobra e do mar, os processos de dessalinização são confiáveis, a água tratada pode ser integrada aos sistemas aquáticos existentes com riscos mínimos à saúde. Nosso trabalho oferece uma nova rota de materiais funcionais para o uso de energia solar para reduzir a demanda de energia e melhorar a sustentabilidade da dessalinização de água”.

Mesmo após de como a tecnologia transforma água salgada em potável, esse sistema não poderá ser colocado em prática no momento. Requer algumas pesquisas mais profundas, para que possa ser entendido um pouco mais desses materiais utilizados. Assim, “esses MOFs responsivos à luz solar podem ser potencialmente funcionalizados para meios de baixo consumo de energia”.

O artigo científico foi publicado no períodico Nature Sustainability. Com informações de Science Alert e Eureka Alert.

Morte irreversível

 Ondas eletroquímicas no cerébro

Cientistas observam momento exato em que a morte se torna irreversível

Pela primeira vez, pesquisadores conseguiram estudar o momento em que a morte cerebral se torna irreversível no corpo humano, observando o fenômeno em vários pacientes não ressuscitados quando morreram no hospital.

Durante anos, cientistas pesquisaram o que acontece com o cérebro quando morremos, mas, apesar de tudo o que descobrimos, o progresso foi inibido por não podermos monitorar facilmente a morte humana – já que os médicos são convencionalmente obrigados a prevenir a morte, se puderem, não monitorá-la enquanto ela ocorre.

Isso significa que a maior parte da nossa compreensão dos processos envolvidos na morte cerebral são provenientes de experiências com animais, fortalecidas com o que podemos extrair dos relatos de pacientes ressuscitados que revelam suas experiências de quase morte.

Agora, uma equipe internacional de cientistas parece ter dado um passo à diante.

Nos animais, dentro de 20 a 40 segundos de privação de oxigênio, o cérebro entra em um “modo de economia de energia”, onde ele se torna eletricamente inativo e os neurônios cessam suas comunicações.

Após alguns minutos, o cérebro começa a desligar-se à medida que os gradientes de íons nas células se dissipam, e uma onda de energia eletroquímica – chamada de despolarização de espalhamento (ou “tsunami cerebral”) se espalha por todo o córtex e outras regiões cerebrais, causando danos irreversíveis no cérebro .

Mas uma equipe liderada pelo neurologista Jens Dreier da Universidade de Berlin – que monitorizou esses processos em nove pacientes com lesões cerebrais devastadoras – diz que o tsunami da morte cerebral pode realmente ser capaz de ser interrompido.

“Após a parada circulatória, a despolarização de espalhamento marca a perda de energia eletroquímica armazenada nas células cerebrais e o início de processos tóxicos que eventualmente levam à morte”, explica Dreier.

“É reversível – até um ponto – quando a circulação é restaurada.”

Usando uma tecnologia de neuro-monitoramento chamada de “subdural electrode strips and intraparenchymal electrode arrays”, os pesquisadores monitoraram a despolarização de espalhamento nos cérebros dos pacientes e sugerem que não é uma onda unidirecional – desde que a circulação (e, portanto, o suprimento de oxigênio) possa ser retomada até o cérebro.

“Anoxia-desencadeada [despolarização de espalhamento] é totalmente reversível sem sinais de danos celulares, se o suprimento de substrato oxidativo for restabelecido antes do chamado “ponto de compromisso”, definido como o tempo em que os neurônios começam a morrer sub a despolarização persistente”, os autores explicam em seu artigo.

Para pacientes em risco de dano cerebral ou morte por insuficiência cerebral ou outros tipos de AVC, os resultados poderiam, um dia, salvar vidas, embora os pesquisadores expliquem que é necessário muito mais trabalho antes que os médicos possam usufruir destas descobertas.

“Não há implicações diretas para o atendimento ao paciente hoje”, diz Dreier, apontando que mais observações serão essenciais para entender o que realmente ocorre.

“O conhecimento dos processos envolvidos na despolarização de espalhamento é fundamental para o desenvolvimento de estratégias de tratamento adicionais destinadas a prolongar a sobrevivência das células nervosas quando a perfusão cerebral é interrompida”.

Fonte: Science Alert

Cristais do Tempo

 Cristais de Quartzo (imagem: Max Pixel)

Cientistas conseguem controlar novo estado da matéria: os cristais do tempo

Cristal do tempo parece ser algo da ficção, não é mesmo? Imagine só este filme: “Harry Potter e os Cristais do Tempo”. Mas não. Eles são um estado da matéria, e pela primeira vez os cientistas conseguiram “domá-lo”.

A existência deles foi confirmada há pouco tempo, alguns anos – 2017, para ser mais específico. Desde então, diversos avanços foram feitos, afinal, atualmente ciência caminha a passos largos. 

O que são os cristais do tempo?

O nome dos cristais do tempo se deve à uma característica um tanto peculiar, até mesmo difícil de abstrairmos e imaginarmos, por contrariar a lógica dimensional na qual estamos ambientados. 

Pense comigo: vivemos em três dimensões espaciais, correto? Mas Einstein, em seus trabalhos, considerava uma quarta dimensão. O tempo. Sim, o tempo é uma dimensão, e utilizar essa interpretação foi libertador para a ciência, além de muito explorado pela ficção científica. 

Cristais comuns são, em resumo, padrões geométricos tridimensionais que se repetem pelo espaço, certo? Os cristais do tempo são algo semelhante, mas eles se repetem também através do tempo.

A forma como o enxergamos, é como uma movimentação. Enquanto os átomos de um cristal comum ficam “parados”, os átomos de um cristal do tempo oscilam, fazendo um “tic tac” – ou pelo menos essa é a projeção em nosso mundo. 

Se não tiver entendido, tudo bem. Não consegui abstrair também, e isso é normal, já que é algo de “fora do nosso mundo”, e renderam o Nobel da física em 2012, quando foram teorizados por Frank Wilczek. Eles são feitos utilizando os íons de um elemento chamado itérbio. 

O inédito deste caso foi que os pesquisadores conseguiram induzir e controlar a interação entre dois cristais do tempo. É algo como uma viagem para outra dimensão. 

Como eles conseguiram fazê-lo?

O experimento ocorreu em um superfluido (um estado dos líquidos diferente de tudo que conhecemos) de hélio-3 (hélio com um nêutron a menos). Os cristais trocaram algo chamado de quasipartícula, que são interações de natureza física que, em um primeiro momento, se assemelham a uma partícula. Por isso o nome. 

“Controlar a interação de dois cristais de tempo é uma grande conquista. Antes disso, ninguém havia observado dois cristais de tempo no mesmo sistema, muito menos visto eles interagirem”, explica o Dr. Samuli Autti, autor principal do estudo, em um comunicado. 

A dificuldade é mantê-los estáveis. Para isso, era necessário fazê-los atingir o mais próximo possível do estado de energia mais baixo possível, chamado na física de estado fundamental. Por isso o ambiente deve ser extremamente controlado.

Esse era o papel do isótopo Hélio-3 no estado de superfluido. Ele é muito, muito frio – extremamente próximo ao zero absoluto. Quando mais frio, menos energia, e assim, poderiam se aproximar do estado fundamental dos cristais do tempo. 

A interação entre eles foi simples. Os pesquisadores basicamente os fizeram se encostar. Quando eles se encostaram, um efeito quântico que gera a quasipartícula, chamado de magnon, fez com que as oscilações desses cristais mudassem.

Fazendo um paralelo com o nosso mundo, é como se os cientistas tivessem conseguido, portanto, mudar a posição dos cristais ao longo da dimensão temporal, da mesma forma que movimentamos as coisas no nosso mundo.

O estudo foi publicado na revista Nature Materials. Com informações de Science Alert e Eureka Alert.