Série: A Saga do Prêmio Nobel

Episódio da série A Saga do Prêmio Nobel, que narra as descobertas científicas que mudaram a visão do mundo no século 20 e apresenta alguns dos nomes premiados com o Nobel.

A nova partícula subatômica pode quebrar regras da física

Enquanto faziam experimentos com partículas subatômicas Y(4260), duas equipes de físicos (uma no Japão e outra na China) encontraram uma possível nova partícula, nomeada Z(3900).

Em nível sub-atômico, existem seis tipos de partículas chamadas quarks, que servem como “blocos de construção” para boa parte da matéria que conhecemos (como elétrons e nêutrons), e que são mantidas juntas graças a partículas chamadas glúons, que geram forças de atração.

Até hoje, só haviam sido detectadas partículas formadas por três quarks ou menos – as próprias Y(4260), por exemplo, seriam formadas por dois (embora isso ainda não tenha sido experimentalmente comprovado). Já as partículas Z(3900), ao contrário de tudo o que já foi visto, são teoricamente formadas por quatro quarks.

Ainda falta confirmar, porém, a natureza dessas partículas (se existem de fato, ou se os aparelhos identificaram pares de partículas formadas por dois quarks, e não partículas formadas por quatro). Assim, existe a chance de estarmos diante de um tipo muito especial de matéria.

fonte:[Gizmodo, Wired, Physics]

A milagrosa invenção da NASA que pode salvar milhões de vidas

Como vocês sabem, não existem hospitais no espaço. O mais próximo é na Terra, e os astronautas não podem simplesmente pular para cá. Então o que acontece quando o sol libera uma radiação massiva enquanto um astronauta está no espaço?

A biocápsula da NASA – feita de nanotubos de carbono – vai poder diagnosticar e imediatamente tratar um astronauta mesmo que ele nem imagine ter um problema. Isso representa uma das maiores novidades na história da medicina, e vai funcionar na Terra também.

David Loftus é o homem que inventou a biocápsula e ganhou a patente do invento. Imagine isso: um astronauta está indo para Marte. A viagem de ida e volta vai levar de dois a três anos. Durante esse tempo, ele não terá acesso a um médico, e muito pode acontecer ao corpo humano no espaço.

Então, antes de embarcar, o astronauta recebe alguns implantes das biocápsulas da NASA. Uma pequena incisão é feita na pele, o que exige uma pequena cirurgia, com anestesia local e um ou dois pontos para fechar o corte. Após isso, ele está pronto para lidar com uma série de possíveis problemas – por conta própria.

Um dos principais problemas no espaço é a exposição a altos níveis de radiação. Os astronautas podem ser expostos aos “eventos de partículas solares”, que são liberações de intensa radiação do sol, e que podem danificar os ossos e destruir o sistema imunológico. Aí entra a cápsula: suas células percebem a radiação e imediatamente liberam medicinas para compensar o corpo.

Cada cápsula não funciona apenas uma vez. Elas podem liberar pequenas doses durante vários anos. Elas também são muito resistentes, e aparentemente não existe nenhuma enzima que possa quebrar suas nanoestruturas. Os poros permitem que os medicamentos passem pelas suas paredes, e quando ela se esvazia, a cápsula permanece no corpo, até que um médico a retire na Terra.

Enquanto o tratamento dos efeitos da radiação é o principal alvo da biocápsula da NASA, outras serão criadas para combater diferentes ameaças. Calor, exaustão e problemas de sono também são casos sérios em astronautas.

Utilidade terrestre

Em nosso planeta, o alvo número um é a diabetes – especificamente em pessoas que precisam de insulina. Com as cápsulas, pacientes com diabetes nunca mais precisariam tomar uma dose. Eles não precisariam nem se preocupar em checar os níveis sanguíneos.

Muitos diabéticos morrem durante o sono ou coma porque ficam muito tempo sem poder checar o sangue. As cápsulas iriam funcionar automaticamente, as pessoas estando acordadas ou não.

A segunda aplicação terrestre seria no tratamento do câncer (especialmente o de cérebro). Uma biocápsula implantada diretamente no tumor poderia liberar altas doses de quimioterapia diretamente na área necessitada – e isso reduziria muitos os efeitos colaterais em outras regiões do corpo.

Existem também aplicações na terapia genética. Algumas crianças nascem sem um gene, ou com um defeituoso. Como resultado, elas deixam de fabricar uma proteína. A biocápsula pode ser desenhada para implantar células que fabricam essa proteína. Ideias assim também poderiam ser usadas em pessoas que sofrem de alergias e podem entrar em choque anafilático.

Com todas essas aplicações (e existem mais), não é muito dizer que a biocápsula da NASA pode mudar a cara da medicina para sempre. Elas são baratas e extremamente simples de serem criadas. Os cientistas planejam começar testes com animais nesse ano e no próximo, para então passar para os humanos.Fonte:http://gizmodo.com/

Diamante a parti do CO2 ?

Muitos especialistas diziam há anos que fazer diamantes a partir do dióxido de carbono era impossível.Mas o pesquisador Daren Swanson, da Universidade de Queens, no Reino Unido, não se convenceu, e prosseguiu com suas explosões geradoras de pressão até finalmente ter sucesso.

Depois de três anos de pesquisa, ele provou que o CO2 pode realmente ser usado para produzir minúsculos diamantes industriais - eles não são grandes o suficiente para se transformarem em uma joia, mas são muito bem pagos para utilização em inúmeras aplicações industriais.

Detonação a frio

Chamada de "Detonação Física a Frio" - ou CDP (Cold Detonation Physics) -, a técnica consiste em misturar gelo seco, que é essencialmente CO2 congelado, com outros ingredientes para fazer um explosivo.Esta mistura, a -78,5 ° C, é comprimida dentro de um tubo de aço muito grosso e então detonada.

A explosão gera uma altíssima pressão, que dura apenas uma fração de segundo, mas suficiente para cristalizar o carbono do CO2 na forma de diamante.A fina poeira de diamante produzida - os cientistas os chamam de nanodiamantes - tem aplicações que vão desde o revestimento de ferramentas, discos de corte e peças para polimento, até o transporte de drogas quimioterápicas no interior do corpo humano.

Diamantes sintéticos

Segundo os pesquisadores, a produção de diamantes a partir do CO2 pode se tornar a técnica mais barata para a fabricação de diamantes sintéticos - certamente o mais ambientalmente amigável, uma vez que ela literalmente detona o CO2.Um subproduto interessante da pesquisa é o próprio explosivo, que poderá ser usado em mineração - o explosivo é menos ambientalmente danoso do que a dinamite.

Como funcionam os fogos de artifícios?

Espetáculo da química

Os fogos de artifício são, basicamente, um dispositivo que fica envolvido em um cartucho de papel (em geral, em forma de cilindro). Na parte inferior do cartucho fica o propelente - a carga explosiva que leva os fogos para o alto. Na parte superior fica a 'bomba', com pequenos pacotinhos de sais responsáveis pelas diferentes cores e efeitos que surgem nas explosões. Há dois pavios, um para o propelente, que queima mais rápido, e outro para a bomba, que é mais demorado para que exploda somente no céu.O propelente mais utilizado é a pólvora negra, uma mistura de nitrato de potássio (KNO3), enxofre e carvão. Esse tipo de pólvora foi descoberto pelos chineses há mais de 2.200 anos e era usado para espantar maus espíritos através de seu barulho e brilho. Outro propelente comum é o altamente explosivo perclorato de potássio (KCLO4), que é misturado com a pólvora.

A disposição dos pacotes de sais na bomba causa os diferentes desenhos que se formam na hora da explosão. Já para conseguir as cores variadas, as bombas são compostas por elementos químicos específicos (veja tabela). Na hora em que a pólvora explode, a energia produzida excita os elétrons dos átomos desses elementos. Em outras palavras, os elétrons 'saltam' de níveis de menor energia (mais próximos do núcleo) para níveis de maior energia (mais distantes). Quando retornam aos níveis de menor energia, liberam a energia que absorveram em forma de luz colorida.

As cores do show
Um elemento químico diferente é responsável por cada coloração dos fogos de artifício:
Amarelo	Sódio (Na)
Azul-esverdeado	Cobre (Cu)
Branco-metálico	Magnésio (Mg)
Vermelho	Cálcio (Ca)
Vermelho-carmim	Estrôncio (Sr)
Verde	Bário (Ba)
Violeta	Potássio (K)

Fonte: Agnaldo Arroio, doutor em físico-química pelo IQSC-USP, Instituto de Química de São Carlos-USP

cientistas transformam ácidos em bases

Químicos conseguiram realizar em laboratório um feito que até agora era considerado impossível: eles transformaram em bases uma família de compostos que normalmente são ácidos.

Como todos podem se lembrar de suas aulas de química, ácidos são o oposto químico das bases.

Ácidos viram bases

Mas o Dr. Guy Bertrand e seus colegas da Universidade de Riverside, nos Estados Unidos, fizeram ácidos virarem bases.

"O resultado é totalmente contra-intuitivo," comentou o Dr. Bertrand. "Quando eu apresentei recentemente os resultados preliminares desta pesquisa em uma conferência, o público estava incrédulo, dizendo que era algo simplesmente inatingível.

"Mas nós conseguimos: nós transformamos compostos de boro em compostos similares ao nitrogênio. Em outras palavras, nós fizemos ácidos se comportarem como bases".

Compostos do elemento boro são ácidos, enquanto compostos de nitrogênio ou fósforo, por exemplo, são básicos.

O feito abre caminho para uma série totalmente nova de reações químicas, com aplicações potenciais na indústria farmacêutica e de biotecnologia, na fabricação de novos materiais e novos catalisadores, apenas para citar alguns exemplos.

"É quase como transformar um átomo em outro átomo," diz Bertrand.

Catalisadores

O pesquisador é especialista em catalisadores, um catalisador é uma substância - geralmente um metal, ao qual se ligam íons ou compostos - que permite ou facilita uma reação química, mas não é consumida e nem alterada pela reação em si.

Embora apenas cerca de 30 metais sejam usados para formar os catalisadores, os íons ou moléculas de ligação, chamados ligantes, podem ser contados aos milhões, permitindo a criação de numerosos catalisadores.

Atualmente, a maioria desses ligantes compõe de materiais à base de nitrogênio ou fósforo.

"O problema com o uso dos catalisadores à base de fósforo é que o fósforo é tóxico e pode contaminar os produtos finais", disse Bertrand. "Nosso trabalho mostra que agora é possível substituir ligantes de fósforo em catalisadores por ligantes de boro. E o boro não é tóxico," explica o pesquisador.

Revolução na catálise

A pesquisa que permitiu a transformação de ácidos em bases foi possível modificando-se o número de elétrons no boro, sem alterar seu núcleo atômico.

"As pesquisas com catálise têm avançado em pequenos passos incrementais desde a primeira reação catalítica, feita em 1902 na França. Nosso trabalho é um salto quântico na pesquisa de catálise porque uma vasta família de novos catalisadores agora passa a estar disponível.

"Quais tipos de reações esses novos catalisadores à base de boro são capazes de facilitar é algo que ainda não se sabe. O que se sabe é que eles são potencialmente numerosos," conclui Bertrand.
fonte:http://www.inovacaotecnologica.com.br

Humor Químico

As últimas palavras de um químico

1 - João, você pode me ajudar? João? Joãoooo
2 - Oh não! Bécker errado!
3 – nossa que cheiro estranho!
4 - e agora o teste do paladar...
5 - porque isto está ficando quente?
6 - por favor!! mantenha este tubo loooongeeee.
7 - e... mais um pouquinho disso...
8 - Porque não há nenhum rótulo neste frasco?
9 - Em qual destas garrafas está a minha água mineral?
10 - Porque esta coisa está queimando com uma chama verde?
11 - Acho que derramei alguma coisa!
12 - Vou colocar mais um pouco
13 - Tá tudo bem, eu sei o que estou fazendo!
14 - Que vela engraçada! O que significa TNT?
15 - Eu sempre fiz isso e nunca aconteceu nada…
16 - Primeiro o ácido... depois a água...
17 – Este é um experimento completamente seguro.
18 – O alarme de incêndio só está sendo testado.
19 – Agora já posso tirar o vidro de proteção.
20 – Devo mater isso a temperatura constante de 24 oC... 25, 26, 27, 28....