O futuro da ciência parece estar muito próximo com projetos como o de redes pesca de lixo espacial ou aranhas que fazem seda que poderá ser usada em violinos.
Image copyright CENTRO ESPACIAL DE SURREY
Todos os anos a Royal Society de Londres destaca exemplos de tecnologias de ponta e soluções científicas que estão prestes a se tornar algo comum na vida das pessoas.
Veja abaixo cinco destes projetos mais curiosos da lista de 2016 que já estão prontos para sair dos laboratórios e começar a fase de testes na vida real.
1. Recolhendo o lixo espacial
Desde o início da era espacial já foram descartadas 7 mil toneladas de lixo espacial: carcaças de foguetes, satélites desativados, pedaços de vidro, tudo isto está flutuando fora da Terra.
A maioria dos objetos lançados no espaço ainda estão orbitando nosso planeta, o que é uma ameaça de colisão com satélites ainda ativos. E satélites são vitais para o funcionamento da internet e de celulares, entre outros usos.
E até os menores fragmentos podem ser uma grande ameaça. A Estação Espacial Internacional, por exemplo, vive ajustando sua posição para evitar choques com estes destroços que orbitam a Terra a milhares de quilômetros por hora.
Agora a missão RemoveDebris (“Removendo destroços”, em tradução livre) poderá resolver este problema.
O projeto, que será lançado no começo de 2017, é o primeiro a testar tecnologias de captura que vão arrastar o lixo espacial de volta para a atmosfera terrestre.
“Isto não é ficção científica, é um problema real. Todo o lixo espacial vai, com o tempo, cair devido à gravidade, mas alguns pedaços estão a mil quilômetros acima da Terra e, nesta altura, vão precisar de mil anos. Não temos tanto tempo, podemos ter dez ou 20 anos antes dos problemas mais graves começarem”, afirmou Jason Forshaw, da equipe do projeto que está sendo desenvolvido no Centro Espacial de Surrey, na Grã-Bretanha.
O teste desta nova tecnologia é surpreendentemente simples.
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O dispositivo usa uma rede espacial, parecida com uma rede de pesca, que é jogada no espaço para capturar o lixo. Uma vez que o lixo está preso na rede, ele pode ser arrastado por uma nave, que funciona como um reboque, e trazido de volta à Terra.
O calor da reentrada na atmosfera vai fazer com que o lixo queime. Os pedaços maiores de destroços que não se desintegrarem completamente poderão ser guiados para uma queda controlada no Oceano Pacífico.
Outro sistema usa uma espécie de vela, que parece com uma pipa.
Esta vela é feita com uma membrana muito fina mas, diferente das velas de barcos, ela é impulsionada por fótons de luz do Sol, ao invés do vento. A missão é puxar e arrastar o lixo para fora da órbita, fazendo ele cair em espiral na atmosfera da Terra.
2. O rastreador de mosquitos
Os cientistas lutam há décadas contra o mosquito Anopheles. Estes insetos transmitem malária, uma doença que infecta milhões e causa 438 mil mortes por ano no mundo inteiro.
E surgiu uma nova ameaça: a resistência a inseticidas nas populações do mosquito pois o uso deles está aumentando e um processo de seleção natural torna os mosquitos mais fortes.
A resistência ao inseticida foi relatada já em 60 países e chegou a níveis alarmantes na África Ocidental e Oriental.
Compreender o comportamento do mosquito é muito importante para enfrentá-lo.
“Estamos usando câmeras infravermelho para rastrear o caminho de voo do mosquito em volta dos mosquiteiros. Esta é a primeira vez que conseguimos gravar em vídeo a movimentação deles em uma escala tão grande”, disse Josie Parker, pesquisadora da Escola de Medicina Tropical de Liverpool.
O projeto “Diários do Mosquito” detecta quanto tempo os insetos estão em contato com os mosquiteiros e como o inseticida – que está nas fibras do mosquiteiro – evita que eles piquem a pessoa que está dormindo logo abaixo do tecido.
“Eles precisam tocar o mosquiteiro para que o inseticida funcione e um contato muito rápido não é o bastante. Parte de nosso trabalho é determinar quanto tempo eles precisam ficar no mosquiteiro para morrer”, afirmou Parker.
Image copyrightJOSIE PARKER/ESCOLA DE MEDICINA TROPICAL,LIVERPOOL
A pesquisa vai abrir caminho para a criação de mosquiteiros mais eficazes além de novas fibras e inseticidas – avanços simples que podem evitar milhares de mortes.
“Os mosquiteiros são uma barreira física mas, se eles não forem bons para matar os mosquitos que entram em contato com o tecido, estes mosquitos ainda vão estar esperando do lado de fora e vão te picar quando você acordar.”
3. Os segredos do raio-X em 4D
Uma máquina complicada com um nome intrigante: o raio-X síncroton 4D. E o que ele faz também é incrível – permite que os cientistas analisem o coração dos materiais.
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Eles podem usar o aparelho para analisar magma e aprender mais sobre grandes erupções vulcânicas ou então olhar cristais de gelo para descobrir porque um sorvete tem um gosto melhor que outro.
“Usamos uma técnica chamada raio-X em tomografia computadorizada, que trabalha com uma luz muito brilhante, tão poderosa que permite mostrar a estrutura interna dos materiais em três dimensões. Podemos analisar qualquer objeto, a variedade de aplicações é enorme”, disse Kamel Madi, especialista da Universidade de Manchester, onde o aparelho foi desenvolvido.
O raio de síncroton é dez bilhões de vezes mais brilhante que o Sol e penetra estruturas sem precisar de cortes.
Uma câmera do outro lado registra a informação revelada pelo raio em imagens de resolução altíssima.
E a “quarta dimensão” é o tempo: os cientistas podem criar condições que cobrem uma grande variedade de temperaturas, pressões e atmosferas, replicando as forças que os materiais precisam enfrentar em situações reais. Com isso eles podem assistir enquanto os materiais mudam.
“Podemos compreender como a morfologia dos materiais muda quando os fabricamos, então esta máquina guarda os segredos para a melhoria na produção de coisas como motores a jato ou baterias de lítio”, disse Madi à BBC.
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A técnica também é útil para o setor médico, para compreender como implantes interagem com o tecido dentro do corpo humano.
Madi já começou a analisar como a artrite afeta a cartilagem e o que pode ser feito para melhorar a vida dos pacientes com esta doença.
4. Aranhas ao trabalho
O fio fabricado pelas aranhas para tecer suas teias está no centro da próxima geração de materiais sustentáveis e biocompatíveis.
“A seda da aranha existe há cerca de 300 milhões de anos e as aranhas usam uma quantidade mínima de materiais para conseguir o máximo de benefícios”, afirmou a bióloga Beth Mortiner, do Oxford Silk Group, o grupo de estudos da seda da Universidade de Oxford, na Grã-Bretanha.
As aranhas usam proteína para criar as teias que, geralmente, são usadas para capturar suas presas. Mas a pesquisa de Oxford agora está ajudando a revelar a estrutura molecular da seda e descobrir os possíveis usos desta seda para nossa vida.
Poucos materiais na natureza têm esta capacidade de absorver energia como a seda produzida pela aranha. Os cientistas disseram à BBC que este material, combinado com resinas, poderá ser muito bom na fabricação de fibras resistentes a impactos.
“A seda é mil vezes mais eficiente em termos energéticos para produzir do que os polímeros sintéticos (plásticos, por exemplo). O desafio agora é como tornar sua produção economicamente viável”, disse Mortimer.
E as gotículas de cola que cobrem esta seda – e tornam a teia de aranha tão grudenta – fizeram com que os cientistas pensassem em novoas tecnologias inspiradas na natureza. A cola permite que a seda se estique muito.
Além disso, esta seda é biocompatível: os testes clínicos já estão avançados para verificar se os implantes desta seda podem ajudar na recuperação da cartilagem do joelho de humanos.
Até músicos podem usar este material. A seda de aranha foi testada em um protótipo de violino que explora suas propriedades vibratórias.
Quando a teia de aranha captura um inseto e este inseto tenta sair, a teia envia vibrações que são uma mensagem para a aranha.
5. A revolução dos ossos
Cientistas criaram uma tecnologia para cultivar ossos artificiais em laboratório sem usar medicamentos ou produtos químicos, apenas usando a vibração.
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O nome em inglês é “nanokicking” (ou “nanochute” em tradução livre): uma ténica que retira células-tronco da medula óssea, que podem se transformar em muitas outras células especializadas, e “chutam” estas células usando altas frequências para desencadear uma transformação e fazer com que elas virem células produtoras de ossos.
Os novos pedaços de ossos, então, são cultivados a partir das células do próprio paciente. Sem produtos químicos ou proteínas de crescimento que podem ter efeitos colaterais.
O método não involve cirurgias dolorosas para remover amostras de osso de outras partes do corpo e não há risco de rejeição.
Os minúsculos “nanokicks” são dados milhares de vezes por segundo.
“Estamos imitando o osso, que vibra cerca de mil vezes por segundo naturalmente”, disse o Matthew Dalby, da equipe de pesquisadores escoceses da Universidade de Glasgow que desenvolveu a técnica.
Esses pedaços de ossos poderão, então, ser implantados e se fundir com o osso ou ajudar a reparar danos e fraturas. Os pesquisadores acreditam que talvez seja até possível dar os “nanokicks” diretamente nos pacientes para curar fraturas sem cirurgia e, no futuro, isso poderá ajudar a desacelerar o crescimento de tumores nos ossos.
Image copyrightUNIVERSIDADE DE GLASGOW
O osso é um dos tecidos mais transplantados do mundo e, por isso, o impacto desta técnica pode ser enorme.
Uma população que está envelhecendo também aumenta a demanda por estas técnicas, pois mais pacientes estão sofrendo com osteoporose e fraturas no quadril, por exemplo.
Nos próximos três anos os cientistas vão testar esses ossos criados em laboratório nas pessoas e, em menos de uma década, esta nova terapia já poderá estar disponível para os pacientes.