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Ideias luminosas por um futuro melhor

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Ideias luminosas por um futuro melhor

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Do Sol, à Lua passando pelo fogo até chegar aos semicondutores ultramodernos: a história humana está, intrinsecamente, ligada à luz. Neste programa

Do Sol, à Lua passando pelo fogo até chegar aos semicondutores ultramodernos: a história humana está, intrinsecamente, ligada à luz. Neste programa vamos conhecer cientistas e engenheiros que estão a iluminar o futuro.

Recriar a luz solar com LED

A luz do Sol traz conforto e segurança. Sentir esta luz vinda da estrela central do Sistema Solar é fundamental. Os espaços sem janelas fazem-nos, em geral, sentir mal. Mas neste centro de radiocirurgia, em Milão, não há janelas. E no exterior está a chover. O que vemos é uma ilusão, incrivelmente realista, da luz solar. Sem ela, o espaço volta à penumbra:

“Este é um espaço fechado, protegido, devido à radiação. O que pode dar uma sensação de claustrofobia aos pacientes que aqui entram. Esta janela cria uma luz, extremamente realista. ​​Como se fosse uma janela verdadeira. E isso provoca uma sensação de bem-estar, de tranquilidade”, explica o neurocirurgião Piero Picozzi, do Humanitas Research Hospital.

Por detrás desta janela esconde-se um sistema ótico, resultado de uma investigação europeia e que custa o preço de um carro novo, ainda que não dos mais caros. Este sistema de iluminação LED já ganhou vários prémios. O responsável pelo projeto ‘Deeplite’, Paolo Di Trapani, da Universidade de Insubria, explica o processo:

“Como criamos esta janela virtual? Este dispositivo tem um projetor LED que tem duas características, a primeira garante o aspeto espectral da luz do sol, a segunda cria um feixe que nos dá as sombras, de forma realista. Dentro deste dispositivo temos sistemas óticos que permitem que o observador veja a imagem do Sol e do céu, a uma distância infinita. O objetivo deste projeto é desenvolver uma tecnologia, suficientemente, compacta que possa ser instalada não só em casa ou num quarto de hospital, mas num elevador, cabina do navio, comboio, avião, ou em qualquer lugar.”

Os pintores recriam os efeitos óticos que o Sol cria nas superfícies. Aqui pretende-se o mesmo, fazendo com que esta luz pareça natural, para isso é preciso compreendê-la e reproduzi-la, é fundamental obter a cor certa. O Professor Di Trapani conseguiu recriar o processo que torna o nosso céu azul:

“A atmosfera contém moléculas de ar que se movem, criando flutuações na densidade, numa escala muito pequena, de nanómetros, um milionésimo de milímetro.
Nós reconstruímos essas flutuações usando nanopartículas, uma dispersão altamente concentrada de pequenas esferas, com um índice de refração um pouco maior do que o da água. E despejamo-la na água.”

O azul dispersa-se dando à água um tom ‘azul céu’, que é atravessada pelo feixe amarelado de luz. O Sol, que é branco, transforma-se em amarelo. O mesmo princípio aplica-se à janela virtual, que tem nanopartículas, fixas num plástico transparente, em substituição da água:

“A nossa tecnologia não é uma iluminação artificial é uma janela. Uma janela que recria o espaço infinito ao qual o homem está habituado há centenas de milhares de anos”, adianta o Professor Di Trapani.

Para os seus criadores trata-se de uma nova filosofia de iluminação interior. Ao contrário das lâmpadas, que criam pontos de luz, estas janelas recriam um mundo iluminado pelo exterior, pelo Sol, ainda assim um mundo que pode ser desligado num interruptor.

Os LEDs inorgânicos têm muitas vantagens são luminosos e eficientes. Mas a luz orgânica, díodo emissor de Luz ou OLED, tem qualidades únicas que abrem novas possibilidades.

Flexibilidade eletrónica ao serviço do amanhã

Em Eindhoven, desenhadores industriais e cientistas de materiais trocam ideias sobre como usar componentes eletrónicos flexíveis, incluindo o OLED, em novos produtos. Dois olhares sobre uma mesma matéria, como explica Erik Tempelman, Professor da Delft University of Technology e coordenador do projeto ‘Light.Touch.Matters’:

“É possível abordar a questão a partir de dois pontos de vista. Os cientistas de materiais tendem a trabalhar de baixo para cima, da física à mecânica até à forma de funcionamento. Os designers tendem a pensar de fora para dentro, porque é que isto faz sentido para um utilizador? Por que é que alguém teria prazer em usá-lo?”

Os cuidados de saúde infantil são uma das áreas onde a eletrónica inteligente e flexível pode ser, particularmente, útil. As luzes, num individual, interagem com pratos e copos e dão um toque de magia às refeições hospitalares, como refere Hanne-Louise Johannesen, da ‘Diffus Design’:

“Perguntámos aos médicos qual era o maior problema na recuperação de uma criança, quando está hospitalizada. Falámos, por exemplo, com serviços de oncologia, e um dos maiores problemas é a falta de apetite e é, realmente, importante comer quando se está em recuperação. Por isso, a ideia foi trabalhar estes problemas alimentares e tentar dar-lhes um pouco de magia.”

Michel Guglielmi, da mesma empresa, explica o processo:

“A técnica é a tradicional do bordado, que conhecemos há milhares de anos e que aplicámos aqui com o objetivo de transportar a corrente de um ponto ao outro.”

Outro exemplo é esta bracelete que ganha vida quando lhe tocam. Uma forma diferente de distrair uma criança durante procedimentos médicos menos agradáveis, refere László Herczeg, designer da “‘Fuelfor’:“http://www.fuelfor.net/

“A luz é algo que atraia a atenção de uma criança e acontece alguma coisa quando elas interagem com a bracelete. Podem fazer-lhe festas, senti-la vibrar, mas veem-na também a iluminar-se. É um comportamento muito poderoso, a luz, é muito fácil de entender.”

Para os adultos há um protótipo de luva que ajuda na recuperação dos movimentos de um paciente. As luzes flexíveis, ajudam, visualmente, a fazer os exercícios, Dario Presti, engenheiro eletrónico da “‘Grado Zero Espace’“http://www.gradozero.eu/gzenew/index.php?lang=en explica como:

“Esta peça de luz maior diz-nos se o exercício está a ser realizado de forma correta ou errada, as peças nos dedos acendem quando eles são fletidos.”

Ao contrário da tecnologia LED, que cria pequenos pontos de luz brilhante, os OLEDs, a luz orgânica, são luzes de superfície, complicados de produzir e muito caros. Ainda assim, investigadores europeus estão a desenvolver uma nova tecnologia para imprimi-los em rolos, o que poderia torná-los fontes de luz maiores e tão flexível como o papel de parede:

“É, realmente, flexível. E nos próximos anos, como vê podemos dobrá-la, a nossa ideia é que seja possível “amassá-la”, como uma toalha. Podermos dobrá-la, colocá-la no bolso, desdobrá-la e ter uma fonte de luz. Em vez de um processo complicado tentamos uma espécie de impressão, estamos a tentar fazer OLEDs como se imprimíssemos um jornal”, diz Pim Groen, cientista de materiais no Holst Center e Professor da Universidade de Delft.

Este protótipo usa tinta de prata para imprimir circuitos elétricos em película de polímero transparente. Para acelerar o processo, a máquina seca a tinta com flashes de luz. Robert Abbel, investigador de materiais também do Holst Centre, explica:

“Quando eu toco aqui, sujo-me. Por isso usamos esta máquina que aquece a prata com impulsos de luz durante um curto período de tempo, a alta temperatura. Agora quando toco está seco”.

Isto pode tornar-se numa base para uma grande superfície OLED. Seriam necessárias diversas camadas, com vários produtos químicos, para produzir luz, por isso a investigação continua.

Tecnologia laser por melhores alimentos

As novas tecnologias de iluminação proporcionam-nos conforto e criam possibilidades fantásticas em termos de consumíveis eletrónicos, no futuro. Mas as perspetivas são muito mais amplas, chegam mesmo aos tradicionais campos. Quão seguros são os nossos produtos agrícolas? Um novo instrumento lança alguma luz sobre essa questão.

Uma empresa da região de Veneto, em Itália, produz, desde o século XIX, mozarela e outros produtos lácteos. O queijo é embalado com uma mistura específica de gases atmosféricos o que evita que se estrague. As regras de produção são estritas, como adianta o presidente da Latteria di Soligo, Lorenzo Brugnera:

“Há certos parâmetros que devemos respeitar, um deles é o nível de oxigénio, que deve ser inferior a 5%. Hoje controlamos isso manualmente verificando alguns dos pacotes no laboratório.”

Uma amostra, escolhida aleatoriamente, é perfurada com uma agulha. A sonda mostra o nível de oxigénio. Agora o produto precisa de ser reembalados. Mas já existe uma maneira melhor de fazê-lo, Paolo Tondello, engenheiro eletrónico, fala-nos dele:

“O saco entra no aparelho de medição e tem de passar por um laser que mede o nível de oxigénio no interior do pacote. A luz passa através deste saco, interfere com as moléculas de oxigénio no interior, o que nos dá o nível de oxigénio, sem estragar o saco, sem contacto, de forma totalmente ótica.”

O sistema funciona com recipientes não-metálicos. O laser, de baixa potência, não danifica a embalagem e mantém o alimento intacto. Permite inspecionar todos os produtos e não apenas uma amostra aleatória. O investigador Luca Poletto, do Institute of photonics and nanotechnologies, e coordenador do projeto ‘Safetypack’, explica:

“Para distinguir um gás do outro iluminamo-lo com luz laser, num comprimento de onda que é absorvido apenas por um determinado gás. Ao medir a quantidade de luz absorvida, podemos obter a concentração e pressão deste tipo específico de gás no interior do recipiente.”

Estas sondas laser estão a ser testadas em duas fábricas de produtos alimentares. Investigadores, como Tondello, dizem que os grandes fabricantes ficarão interessados nestes dispositivos:

“Tenho a certeza de que a indústria vai gostar desta tecnologia que permite controlar 100% o produto, proporcionando uma segurança alimentar muito maior.”

Ideias luminosas de investigadores europeus que pretendem dar-nos uma nova luz sobre o futuro.