O espaço

Robô montará telescópio modular no espaço

Redação do Site Inovação Tecnológica -  22/08/2016

O robô parece uma "aranha espacial", e poderá ser operado remotamente. [Imagem: Nicolas Lee et al - 10.1117/1.JATIS.2.4.041207]

Telescópio montado roboticamente

Embora existam vários projetos de telescópios com tecnologias revolucionárias sendo estudados e desenvolvidos, os astrônomos têm pressa e estão sempre querendo telescópios maiores.

O Telescópio Gigante Magalhães e o E-ELT, que será o maior telescópio do mundo, prometem atender as demandas no campo dos telescópios terrestres.

Mas colocar telescópios maiores no espaço está se tornando um desafio não apenas técnico, mas de recursos para atender a esses projetos bilionários.

Uma saída pode ser enviar pequenas partes separadas, usando foguetes de pequeno porte, e depois montá-las no espaço.

A ideia foi agora descrita em detalhes por Nicolas Lee e seus colegas do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos EUA, que estão propondo a construção do RAMST, sigla em inglês para Telescópio Espacial Modular Montado Roboticamente (Robotically Assembled Modular Space Telescope).

Etapas da construção de um telescópio espacial hipotético. [Imagem: Nicolas Lee et al - 10.1117/1.JATIS.2.4.041207]

"Nosso objetivo é resolver os principais desafios técnicos associados com essa arquitetura, de forma que futuros estudos conceituais abordando projetos científicos específicos possam considerar os telescópios montados roboticamente entre as opções viáveis," escrevem os autores da proposta.

O estudo descreve como um espelho modular pode ser montado no espaço e as tecnologias de metrologia avançadas que darão suporte à montagem e à operação do telescópio.

Um protótipo do robô já está em testes, embora a versão espacial deverá ser muito mais simples e mais leve. [Imagem: Nicolas Lee et al - 10.1117/1.JATIS.2.4.041207]

Mais importante ainda, a equipe determinou as características necessárias para o robô responsável pela montagem, uma espécie de "aranha robótica espacial", quase inteiramente braços, responsáveis por capturar as peças e montá-las no lugar.

Um protótipo do robô já está em testes, embora a versão espacial deverá ser muito mais simples e mais leve, já que não terá que fazer tanta força no ambiente de microgravidade.

Esquema do processo de montagem, que prevê a montagem de telescópios de qualquer tamanho. [Imagem: Nicolas Lee et al - 10.1117/1.JATIS.2.4.041207]

A arquitetura proposta é escalável, podendo atender uma variedade de tamanhos de telescópios, e não impõe limites ao projeto óptico.

"Um sistema robótico de montagem, atualização, conserto e reabastecimento oferece a possibilidade de telescópios espaciais de todos os tipos com vidas úteis muito longas," avaliou Harley Thronson, do Instituto de Conceito Avançados da NASA, lembrando o Hubble, que já completou 26 anos no espaço graças às atualizações e consertos que recebeu na época dos ônibus espaciais.

Bibliografia:

Architecture for in-space robotic assembly of a modular space telescope
Nicolas Lee, Paul Backes, Joel Burdick, Sergio Pellegrino, Christine Fuller, Kristina Hogstrom, Brett Kennedy, Junggon Kim, Rudranarayan Mukherjee, Carl Seubert, Yen-Hung Wu
JATIS - Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems
Vol.: 2(4), 041207
DOI: 10.1117/1.JATIS.2.4.041207

     

Eletrônica metamórfica

Metais líquidos abrem caminho para eletrônica metamórfica

Redação do Site Inovação Tecnológica -  05/08/2016

 A gota de metal líquido possui uma camada atômica semicondutora em sua superfície (em cima). Embaixo, um dos aparatos experimentais usados para demonstrar a técnica. [Imagem: Ali Zavabeti et al. - 10.1038/ncomms12402]

Eletrônica de estado maleável

Construir um robô metamórfico de metal líquido, como o T-1000 da série Exterminador do Futuro, ainda pode estar longe no horizonte, mas ir além da eletrônica de estado sólido, chegando a circuitos flexíveis e macios e dinamicamente reconfiguráveis, está um pouco mais perto.

Toda a tecnologia eletrônica, dos rádios aos celulares e computadores, se baseia em circuitos que usam componentes de estado sólido, com trilhas metálicas fixas entre componentes semicondutores igualmente rígidos.

Mas os engenheiros sonham em criar componentes eletrônicos verdadeiramente elásticos - circuitos que possam atuar de forma mais parecida com células vivas, movendo-se de forma controlada ou autônoma para formar novos circuitos conforme a necessidade, em vez de ficarem eternamente presos aos objetivos para os quais foram inicialmente construídos.

Os metais líquidos, em especial as ligas não-tóxicas de gálio, têm-se mostrado o caminho mais promissor para realizar esse sonho. Além de serem extremamente maleáveis, cada gota de metal líquido contém um núcleo metálico altamente condutor e uma película de óxido semicondutor atomicamente fina - todos os elementos necessários para fazer os circuitos eletrônicos da próxima geração.

• Aparelhos metamórficos mudam de formato conforme a necessidade

Metais líquidos eletrônicos

 [Imagem: Ali Zavabeti et al. - 10.1038/ncomms12402]

Ali Zavabeti, do Instituto Real de Tecnologia de Melbourne, na Austrália, começou mergulhando pequenas gotas de metal líquido em água. Ele descobriu que colocar gotículas em outro líquido com um teor iônico quebra a simetria entre essas gotículas, permitindo que elas se movimentem livremente em três dimensões.

"Simplesmente ajustar a química da água faz as gotas de metal líquido moverem-se e mudarem de forma, sem qualquer necessidade de estimulantes mecânicos, eletrônicos ou ópticos externos. Usando esta descoberta, conseguimos criar objetos que se movem, interruptores e bombas que podem operar de forma autônoma - metais líquidos autopropelidos acionados pela composição do líquido circundante," explicou seu professor Kourosh Kalantar-zadeh.

A equipe também conseguiu decifrar como as cargas elétricas que se acumulam sobre a superfície das gotículas de metal líquido, em conjunto com a sua película de óxido semicondutor, podem ser manipuladas e utilizadas, o que permitirá a construção dos primeiros circuitos lógicos.

Embora muito trabalho ainda tenha que ser feito, a pesquisa estabelece as bases para o uso de "metais líquidos eletrônicos" para fazer telas e outros componentes eletrônicos 3D conforme a necessidade, além de circuitos metamórficos, que possam ser reconfigurados para outras funções depois de terem sido fabricados.

• Transístor magnético viabiliza processadores metamórficos

Bibliografia:

Ionic imbalance induced self-propulsion of liquid metals
Ali Zavabeti, Torben Daeneke, Adam F. Chrimes, Anthony P. O’Mullane, Jian Zhen Ou, Arnan Mitchell, Khashayar Khoshmanesh, Kourosh Kalantar-zadeh
Nature Communications
Vol.: 7, Article number: 12402
DOI: 10.1038/ncomms12402