Vida de cachorro concursos públicos.

Revista prevê os 10 principais avanços tecnológicos de 2008

Posted on: abril 23, 2008

A revista Technology Review, do Massachusetts Institute of Technology (MIT), trouxe na edição bimestral de março/abril de 2008, lançada na semana passada, uma lista das dez tecnologias emergentes de 2008, avanços que em breve poderão mudar o modo de vida das pessoas no mundo inteiro.

A íntegra da reportagem (em inglês)

1 – MODELAGEM DE SURPRESAS

Cientistas do Microsoft Research estão pesquisando modelos de softwares capazes de prever situações até então consideradas como “imprevistos”. Atualmente, um destes modelos está em testes e é capaz de prever, baseado em uma série de fatores, como estará o trânsito nas ruas de Seattle.

Eric Horvitz, um dos cientistas envolvidos na pesquisa, explica que o SmartPhlow já vem sendo desenvolvido e testado desde 2003 e utiliza um mapa da cidade americana para alertar motoristas sobre vias e alternativas. Porém, em vez de dizer apenas o que o usuário já sabe, como “evite vias principais na hora do rush”, o aplicativo para computadores desktop e dispositivos PocketPC alerta para diversas outras surpresas como gargalos em ruas e pontos de dispersão do tráfego.

Para que a mágica funcione, o grupo de Horvitz analisou diversos anos de dados da dinâmica do trânsito de Seattle e adicionou qualquer evento que poderia afetá-los: acidentes, clima, feriados, eventos esportivos e até mesmo visitas oficiais ocasionais. Em seguida, segmentaram em dezenas de trechos cada uma das estradas e dividiram o dia em pedaços de 15 minutos, usando-os para computar a distribuição provável do tráfego em cada situação.

O resultado foi um grande banco de dados de possibilidades de tráfego. Com uso de estatísticas e com a execução de algoritmos de aprendizado, encontraram sutilezas no modelo e através delas criaram um software que prevê cerca de metade das surpresas no tráfego de Seattle e hoje equipa portáteis de mais de cinco mil funcionários da empresa.

A Microsoft agora procura possibilidades de comercializar a tecnologia. Em 2005, a americana Inrix licenciou-a, liberando em março de 2007 seu primeiro aplicativo para dispositivos Windows Mobile, com previsões de tráfego de até cinco dias de antecedência em cidades dos Estados Unidos e Inglaterra.

O tráfego é o ponto de início para o potencial da tecnologia. Para o futuro seria possível prever conflitos inesperados, mudanças no mercado imobiliário e em índices financeiros e até mesmo tendências empresariais.

2 – CHIP DE PROBABILIDADE

A idéia do cientista Krishna Palem parece loucura, e foi tachada como tal até 2006, quando começou a apresentar seus resultados. Palem defende que chips de computadores não precisam ser tão certeiros em suas operações e uma taxa de erro é admissível. Em troca da falta de precisão, o hardware poderia ganhar em redução de tamanho e diminuição do consumo de energia.

Palem reduziu a voltagem de algumas partes do chip, mais especificamente as usadas em circuitos lógicos que calculam bits menos significativos. O resultado é o PCMOS, chip que acerta a resposta apenas algumas vezes, mas chega perto do resultado correto todas as outras vezes. A criação funciona bem para diversas aplicações, principalmente nas que se baseiam na reprodução de áudio ou vídeo, por exemplo, em que a exatidão é desnecessária.

Reduzindo a voltagem, também diminui-se o consumo de energia, o que significa que em alguns anos a capacidade da bateria de dispositivos portáteis como tocadores, celulares e laptops (nos quais o processamento gráfico e sonoro são os maiores responsáveis pelo consumo) pode aumentar significativamente. Em um futuro mais distante, de uma década aproximadamente, as idéias de Palem podem garantir a sobrevida da validade da Lei de Moore.

Uma simulação do PCMOS foi feita em 2006, quando a tecnologia foi comparada à convencional. A resposta da platéia não poderia ser melhor: quase ninguém conseguiu perceber qualquer diferença na qualidade da imagem.

O PCMOS também pode ser utilizado para criptografia e no aprendizado de máquinas, já que os algoritmos aplicados a estes setores são escritos para chegar rapidamente a uma resposta aproximada. Com os chips de Palem, as aplicações deixariam de se basear em software e passariam a se basear em hardware, ganhando em velocidade e eficiência.

O cientista acredita que em breve haverá computadores e dispositivos que utilizarão um ou mais coprocessadores PCMOS dedicados a tarefas especializadas, como criptografia, enquanto um chip tradicional lidará com as outras operações.

3 – NANORÁDIOS

O físico americano Alex Zettl, da Universidade da Califórnia, e seus colegas criaram o rádio em nanoescala, tecnologia que pode beneficiar qualquer dispositivo sem fio, de celulares a sensores ambientais.

Há aproximadamente cinco anos, Zettl e sua equipe resolveram que tentariam quebrar barreiras e criar rádios minúsculos, trabalhando em escala molecular como parte de um esforço para criação de sensores ambientais sem fio de baixo custo. Durante quatro anos, a equipe tentou miniaturiza, sem o sucesso esperado, componentes individuais do receptor, como a antena e o sintonizador, que seleciona uma freqüência a ser convertida em pulsos que são enviados à caixa de som.

Um ano atrás, Zettl e seus estudantes chegaram a uma nova solução usando apenas um nanotubo, que converte as oscilações eletromagnéticas de uma onda de rádio em vibrações mecânicas que depois são transformadas em pulsos elétricos que reproduzem o sinal original de rádio.

Agora que o receptor se provou um sucesso a equipe se concentra em fazer com que, além de receber e decodificar as ondas, os nanorádios funcionem também como transmissores, o que não deve ser difícil, já que segundo Zettl ele é essencialmente um receptor que trabalha em reverso.

Quando concluídos, os transmissores poderão atender diversos setores, inclusive médicos. Nanorádios anexados a pequenos sensores químicos poderão ser implantados na corrente sanguínea de pacientes com diabetes ou outras doenças e, ao detectar níveis anormais de insulina ou outros compostos, poderão enviar a informação a um detector ou até mesmo disparar algum reservatório implantado que libere a substância que está em falta no organismo.

“Isto não é fantasia. É uma pesquisa ativa que já está acontecendo”, explicou Zettl, informando que desde que o rádio de nanotubo apareceu em publicações técnicas já foi contatado por diversos outros pesquisadores que trabalham em veículos de administração de drogas através de ondas de rádio.

4 – ELETRICIDADE SEM FIO

Livrar-se de fios elétricos não é uma idéia nova, sendo datada da mesma época da criação da lâmpada. O cientista Nikola Tesla, no fim do século 19, começou a trabalhar no que poderia ser a primeira transmissão sem fio de eletricidade e chegou, até mesmo, a começar a construção de uma torre de 57 metros que poderia enviar a energia a quilômetros de distância.

Por falta de dinheiro, o projeto parou e a indústria decidiu apostar no uso de fios, deixando o invento de Tesla abandonado. Séculos depois, apenas alguns anos atrás, Marin Soljacic, professor assistente de física no MIT, estava em sua cama quando o celular começou a apitar, indicado que a bateria estava chegando ao fim. Cansado, pensou que seria uma ótima idéia se o telefone pudesse se carregar sem ser conectado a uma fonte de energia, bastando para isso estar em casa.

O desejo de Marin foi o começo da retomada da idéia de Tesla. O pesquisador passou a estudar métodos para transmissão de energia em curto alcance que pudessem recarregar dispositivos portáteis e que fossem seguros e eficientes, descartando ondas de rádio (que se perderiam no ar) e lasers (que poderiam danificar outros aparelhos).

A solução resultou no WiTricity, um dispositivo que utiliza campos magnéticos em determinada freqüência para enviar energia elétrica remotamente. O carregador utiliza indução magnética (a capacidade de impor mudanças a um campo magnético de modo a gerar corrente elétrica) para abastecer a bateria de um aparelho, aproveitando-se de um fenômeno denominado acoplamento por ressonância.

Para ilustrar o conceito, basta imaginar uma sala contendo 100 taças idênticas, cada uma cheia de vinho até um nível diferente. Assim, cada taça com vinho até certa altura terá uma freqüência de ressonância única. Se um cantor de ópera emitir uma única nota suficientemente potente dentro da referida sala, a taça cuja freqüência de ressonância mais se aproximar do timbre da nota musical cantada começará a vibrar num crescendo, acumulando suficiente energia para, por fim, estilhaçar-se, permanecendo incólumes as outras taças.

O aparato construído pela equipe do MIT consiste de duas bobinas de cobre com cerca de 25,4 centímetros de raio, uma delas conectada fisicamente a uma fonte de energia elétrica e outra conectada ao gadget. A primeira produz e a segunda captura os campos magnéticos.

Em 2006, Marin Soljacic explicou que o alcance do WiTricity fica entre três e cinco metros e que exige uma placa de circuito especial, semelhante à placa Wi-Fi de um laptop, que receberá o sinal.

O WiTricity é apenas um dos métodos de abastecimento de energia sem fio. Algumas empresas como a Powercast, Fulton Innovation e WildCharge já começaram a vender adaptadores e carregadores de mesa capazes de recarregar celulares, tocadores MP3 e outros portáteis em casa ou no carro. Entretanto, a pesquisa de Soljacic se diferencia por permitir que, um dia, dispositivos sejam carregados automaticamente, sem uso de qualquer tipo de base, bastando para isso entrar em no campo de um transmissor sem fio.

5 – RESSONÂNCIA MAGNÉTICA PORTÁTIL

John Kitching, físico do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia em Boulder, Estado do Colorado, nos Estados Unidos, desenvolveu uma miniatura de baixo custo dos sensores magnéticos integrados a máquinas de ressonância magnética e ressonância magnética nuclear espectroscópica.

Ao contrário dos sensores tradicionais, que ou são portáteis e baratos, sem grande sensibilidade; ou são grandes, caros e consumidores de muita energia, porém eficientes; o novo sensor une eficiência, baixo consumo e custo produção em uma cápsula pouco maior que um grão de arroz.

Kitching espera que, um dia, seu magnetômetro atômico possa ser incorporado a equipamentos portáteis de ressonância, e também a detectores de bombas mais rápidos e baratos.

O sensor é composto de três componentes principais, dispostos verticalmente sobre um chip de silício. Um laser infravermelho e um detector de luz envolvem um cubo de vidro e silício recheado de átomos de césio vaporizados. Quando um campo magnético está ausente, a luz do laser passa pelos átomos. Quando na presença de campos magnéticos, mesmo que muito fracos, os átomos se realinham e absorvem uma quantidade de luz proporcional à força do campo, mudança que é captada pelo detector de luz.

Os sensores são fabricados em pequenas quantidades no laboratório, mas foram pensados para fabricação em massa. Muitas cópias de cada componente são produzidas de uma só vez em um mesmo wafer de silício, o que barateia o custo.

A invenção pode revolucionar tecnologias que se baseiam em grandes equipamentos com caros sistemas de refrigeração, podendo levar a ressonância magnética, por exemplo, para dentro de ambulâncias ou para campos de batalha. Por usar um imã muito mais fraco, médicos serão capazes de, pela primeira vez, examinar pacientes com marca-passos ou implantes metálicos que não podem ser analisados nas atuais máquinas.

O sensor nuclear poderia ser levado do laboratório para o campo, e auxiliar na busca por novos repositórios de petróleo e minérios, além de medir sinais produzidos pela água, embora para isso muita pesquisa ainda seja necessária.

6 – APLICAÇÕES WEB OFFLINE

Uma das principais vantagens de aplicações web é que elas podem rodar em qualquer computador, com qualquer sistema operacional. Contudo também possuem suas desvantagens, como por exemplo a necessidade de serem executadas diretamente em um servidor, gravarem dados apenas remotamente e exigirem que o usuário esteja online para utilizá-las.

Pensando em uma solução para este problema, a Adobe começou o desenvolvimento da AIR (Adobe Integrated Runtime) em 2002, lançado em forma de beta em junho de 2007. O AIR é um ambiente para o qual os programadores podem criar aplicações web que sejam baixadas para o computador do usuário, com a vantagem de poderem ser executadas mesmo que ele esteja offline.

AIR permite que desenvolvedores programem aplicativos offline com tecnologias web como HTML e Flash, escolha óbvia já que os programadores que já criaram aplicações para navegadores podem adaptar facilmente seus aplicativos. Além disso, as informações de um site podem ser trazidas para o AIR sem perda de formatação.

Atualmente o AIR possui versões para Windows e Macintosh, porém a Adobe já trabalha em versões de sua plataforma para Linux e dispositivos móveis. A companhia possui alguns parceiros, o que evidencia a capacidade e o potencial de seu ambiente.

O site eBay, por exemplo, criou o eBay Desktop, um gerenciador que permite aos seus usuários buscarem novas ofertas e supervisionar lances em leilões dos quais já estão participando, com um sistema de busca ainda mais poderoso. Outro bom exemplo é o do microblog Pownce, que oferece aos seus usuários um aplicativo em AIR para cadastrar eventos e curtos textos em seus perfis.

Kevin Lynch, arquiteto de software da Adobe Systems, explica que o AIR é a resposta para a evolução da web em uma mídia mais interativa. Para ele, o navegador foi criado para uma “web de páginas” e os desenvolvedores conseguiram ampliar sua funcionalidade. Todavia ainda há a necessidade de uma interface mais apropriada para a “web de softwares” que os usuários utilizam hoje, e o AIR pode ser a resposta.

7 – USO DE GRAFENO EM PROCESSADORES

O grafeno, uma substância encontrada em 2004 através do processo de “descascamento” de camadas de amostras de grafite, pode ser a solução para a continuidade da miniaturização de chips nos quais atualmente o silício é empregado e começam a chegar aos seus limites físicos.

Em dezembro de 2007, durante uma conferência realizada para membros da indústria de semicondutores, o professor de física Walter de Heer, da Georgia Tech, Estados Unidos, apresentou o grafeno como alternativa ao silício.

Previsões de que o grafeno, um tipo de carbono composto de camadas de um átomo de espessura, poderia ser transformado em transistores com velocidade 100 vezes superiore aos de silício já existiam, entrementes o professor afirmou ter criado matrizes de centenas de transistores de grafeno em um único chip mostrando uma forte prova de que o grafeno poderá ser inserido em gerações futuras de eletrônicos.

Por permitir que os elétrons se movimentem com pouca resistência, o grafeno gera menos calor que o silício e, por suas boas propriedades de condução térmica, possibilita que a dissipação aconteça mais rapidamente, o que permitiria que eletrônicos operassem em velocidades muito mais altas.

Em vez de gigahertz de processamento, os chips poderiam chegar a freqüências da ordem de terahertz, um fator mais de mil vezes superior aos atualmente vistos. “E se pudermos ir além será muito interessante”, comentou de Heer. No grafeno não existe limitação de miniaturização, sendo assim, é possível reduzi-lo e manter seus atributos, ou até mesmo melhorá-los reduzindo os componentes a pedaços menores que um nanômetro.

O método de trabalho com o grafeno é o mesmo usado na manufatura de chips de silício hoje em dia, o que atraiu a atenção da indústria, que vê com otimismo a possibilidade. A HP, a IBM e a Intel, esta última patrocinadora da pesquisa, já começaram a estudar o uso de grafeno em projetos futuros.

Outra aplicação para o grafeno seria em detectores, que poderiam trabalhar em freqüências muito superiores e detectar, por exemplo, armas escondidas.

8 – MAPEAMENTO DO CÉREBRO

Ainda é bastante limitado o conhecimento a respeito do funcionamento do cérebro, mesmo que há décadas neurocientistas venham estudando as chamadas conectividades neurais. Agora, um novo experimento de Jeff Lichtman, da Universidade de Harvard, pode mudar o panorama destes estudos. A técnica se chama “conectomia” e já começou a mostrar seus primeiros resultados.

Montar um diagrama completo de como o cérebro humano funciona é uma tarefa extensa, principalmente porque ele é composto de estimados 100 bilhões de neurônios com trilhões de sinapses. A conectomia divide o cérebro em fatias que são então estudadas e identificadas por diferentes cores que apontam o funcionamento de cada um dos axônios, terminações nervosas que levam informação de um neurônio a outro.

Tais mapas, quando concluídos, podem auxiliar na detecção do início de desenvolvimento de problemas como autismo e esquizofrenia. A tecnologia de Lichtman, criada com colaboração do Dr. Jean Livet e de Joshua Sanes, diretor do Centro de Ciência do Cérebro, de Harvard, permite a visualização das células nervosas em aproximadamente 100 cores, que permitem aos cientistas ver para onde cada axônio leva os dados e, assim, compreender como a informação é processada e transferida entre diferentes partes do encéfalo.

Para criar esta ampla paleta foram testados métodos de engenharia genética em ratos, que receberam múltiplas cópias de genes de três proteínas que são iluminadas em diferentes cores – amarelo, vermelho ou ciano. Os ratos também receberam códigos DNA de uma enzima que reorganiza aleatoriamente estes genes para que células individuais produzam combinações arbitrárias das proteínas fluorescentes, criando novas cores que foram observadas em microscópio.

Até então, o grupo usou a tecnologia para mapear as conexões em um pequeno pedaço do cerebelo, parte do cérebro que controla o equilíbrio e o movimento. Outros cientistas já demonstraram interesse em usar a tecnologia para estudar conexões neurais na retina, no córtex e no nervo olfativo.

9 – CELULARES POR UMA VIDA MELHOR, MAS MAIS EXPOSTA

Mesmo com todas as inovações tecnológicas existentes em celulares hoje em dia, pesquisadores acreditam que o aparelho poderia ser melhor aproveitado e sugerem o uso do telefone para coletar dados a respeito de seu usuário.

Chamada de “mineração de realidade”, a técnica tem como finalidade coletar todos os tipos de dados e utilizá-los em benefício do próprio usuário. Seria possível, por exemplo, estabelecer a relação entre contatos e descobrir quando eles se encontrarão, ou ainda permitir aos fabricantes criar dispositivos cada vez mais fáceis de usar.

Pentland explica que a prática “se baseia em prestar atenção em modelos da vida e usar esta informação para ajudar em coisas como modelos de privacidade, compartilhamento de coisas com pessoas, notificação de pessoas – basicamente ajudar você a viver sua vida”.

Alex Kass, que cuida da “mineração de realidade” na firma de consultoria Accenture, afirma que a mineração de dados (data mining) do mundo físico já existe há anos, em sensores de fábricas que informam quando um equipamento tem problemas ou ainda em câmeras que monitoram o tráfego em vias importantes, só que agora está ganhando foco pessoal.

O professor do MIT espera que em poucos anos esta prática se torne ainda mais comum, graças à proliferação e sofisticação de celulares, que hoje possuem alto poder de processamento e coletam mais dados com ajuda de chips GPS, que podem ser melhor aproveitados para estudos.

Em testes realizados no MIT com 100 estudantes e professores, foi criado um modelo preciso de rede social que previa, inclusive, quando seus membros se encontrariam.

Com ajuda de sensores, como microfone ou os acelerômetros existentes em aparelhos como o iPhone, da Apple, e um software seria possível detectar problemas como depressão, que altera a maneira que a pessoa fala, deixando sua voz mais lenta. Os sensores de movimento também teriam serventia, acusando os primeiros sinais de Parkinson.

Os aspectos positivos são claros, entretanto há todo um lado negativo referente à privacidade do usuário, algo que Pentland não esconde. O pesquisador acredita que é crucial que estas tecnologias de análise não sejam forçadas a ninguém, mas reconhece que os aspectos legais impedem o avanço mais rápido da prática, que a tornaria suficientemente importante para começar a discussão de como será utilizada.

10 – BIOCOMBUSTÍVEL DE CELULOSE

Procurando uma redução no consumo de combustíveis baseados no petróleo, o governo americano assinou uma lei para o aumento da produção de combustíveis renováveis em cinco vezes até 2022.

Dos 36 bilhões de galões de biocombustível ao ano, 16 bilhões serão de combustíveis de celulose, derivados de pedaços de madeira e sobras da agricultura. Caso a lei tenha sucesso, a emissão de gases, a importação de combustível e o consumo de gasolina cairão significativamente.

Entretanto, até então não foi mostrado um processo que tenha custo competitivo para a criação de tais biocombustíveis. A fabricação do etanol a partir de fontes mais baratas requer uma maneira eficiente de liberar moléculas de açúcar anexadas para que cadeias cristalinas de celulose sejam formadas.

A professora de engenharia química e bioquímica Frances Arnold acredita que a chave para quebrar a celulose de maneira mais eficiente e barata está em melhores enzimas. Há duas décadas pesquisando a criação de enzimas para usar em tudo desde drogas a removedores de manchas, a professora está confiante de que a solução está próxima.

Converter milho em açúcar requer apenas uma enzima, enquanto quebrar a celulose envolve uma complexa matriz de enzimas, chamadas celulases, que trabalham juntas. O custo destas enzimas caiu para US$ 0,20 a US$ 0,50 centavos por galão de etanol, mas para competir com o etanol de milho é preciso que caia para US$ 0,03 ou US$ 0,04 centavos por galão.

Em vez de buscar apenas alternativas mais baratas e eficientes, Arnold quer criar celulases que possam ser produzidas pelos mesmos microorganismos que fermentam açúcar no biocombustível. Estas “superpragas” capazes de metabolizar celulose e criar combustível podem reduzir muito o custo da produção dos combustíveis.

Além de serem necessárias celulases que trabalhem em organismos robustos, como bactérias, para tais processos de fermentação, as celulases precisarão ser estáveis e altamente ativas, além de tolerar altos níveis de açúcar. Os pesquisadores também precisarão criar organismos em quantidades suficientes.

Também envolvido nesses estudo está o professor de engenharia química James Liao, da Universidade da Califórnia, que recentemente criou uma maneira eficiente de converter açúcar em butanol, um biocombustível de energia mais elevada que o etanol. Arnold pretende incorporar suas novas enzimas aos micróbios produtores de butanol criados por Liao.

Uma das maiores vantagens do biocombustível de celulose sobre a gasolina e sobre o etanol extraído do milho está na redução dos gases. O biocombustível de celulose emite 87% menos gases que a gasolina, enquanto a redução de emissões com o etanol é de apenas entre 18% e 28%. Há também o fato de que a celulose é o material orgânico em maior abundância na Terra.

1 Response to "Revista prevê os 10 principais avanços tecnológicos de 2008"

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