FUNCICIONA NOITE Á NOITE COM ENERGIA SOLAR com Placas de Energia Solar
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Energia fotovoltaica que funciona à noite é possível com diodo termorradiativo
A conversão da radiação infravermelha em eletricidade inaugura o campo da energia solar noturna.
[Imagem: UNSW Sydney]
Conversão de infravermelho em eletricidade
O Sol aquece significativamente a crosta terrestre durante o dia; mas basta ele se pôr para que essa energia seja perdida rapidamente para o frio do espaço.
Agora, pesquisadores australianos testaram com sucesso o que eles chamam de “diodo termorradiativo”, um componente capaz de converter esse calor em energia elétrica.
Isso, segundo a equipe, inaugura na prática a “energia solar noturna”. De fato, a energia foi provida pelo Sol e o termo fotovoltaico refere-se à transformação de fótons em corrente de elétrons – a única diferença é que, neste caso, os fótons estão na faixa do infravermelho, e não do visível.
Quem explica a pesquisa é o professor Nicholas Daukes, da Universidade de Nova Gales do Sul: “No final do século 18 e início do século 19, descobriu-se que a eficiência dos motores a vapor dependia da diferença de temperatura no motor, e aí nasceu o campo da termodinâmica.
“Os mesmos princípios se aplicam à energia solar – o Sol fornece a fonte quente e um painel solar relativamente frio na superfície da Terra fornece um absorvedor de frio. Isso permite que a eletricidade seja produzida.
“No entanto, quando pensamos na emissão infravermelha da Terra para o espaço sideral, agora é a Terra que é o corpo comparativamente quente, com o vasto vazio do espaço sendo extremamente frio.
“Pelos mesmos princípios da termodinâmica, é possível gerar eletricidade a partir dessa diferença de temperatura também: A emissão de luz infravermelha para o espaço.”
“Geralmente pensamos na emissão de luz como algo que consome energia, mas no infravermelho médio, onde todos brilhamos com energia radiante, mostramos que é possível extrair energia elétrica.”
Estrutura do componente, que agora precisará melhorar em eficiência.
[Imagem: Michael P. Nielsen et al. – 10.1021/acsphotonics.2c00223]
Fotovoltaica que funciona à noite
A quantidade de energia produzida pelo diodo termorradiativo construído pela equipe é pequena, aproximadamente 0,001% da eletricidade produzida por uma célula solar, mas a prova de conceito é significativa porque a quantidade disponível de energia termal é imensa.
“Ainda não temos o material milagroso que fará do diodo termorradiativo uma realidade cotidiana, mas fizemos uma prova de princípio e estamos ansiosos para ver o quanto podemos melhorar esse resultado nos próximos anos,” disse Nicholas.
A equipe já está entrando na próxima fase da pesquisa, que focará na busca de materiais mais eficientes para construir versões otimizadas do conversor de energia infravermelha em eletricidade.
E eles não estão sozinhos: Essa área emergente de uma fotovoltaica que funciona à noite já conta com equipes de várias partes do mundo.
Bibliografia:
Redação do Site Inovação Tecnológica
Artigo: Thermoradiative Power Conversion from HgCdtTe Photodiodes and Their Current–Voltage Characteristics
Autores: Michael P. Nielsen, Andreas Pusch, Muhammad H. Sazzad, Phoebe M. Pearce, Peter J. Reece, Nicholas J. Ekins-Daukes
Revista: ACS Photonics
DOI: 10.1021/acsphotonics.2c00223
Merkabah o que é?
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(O Gǐurdžiev, “Sono: este estado é o do homem dormindo; Estado de vigília: este é o estado … “Esta anologia é para dizer que agente veio neste na Terra só para Evoluir, aqui é como em uma Escola. Não se engane, só estamos de passagem. O resto é DOGMAS para enganar e depois lhe escravizar. Hélio”)
A Merkabah é o veículo de luz do ser humano, capaz de transportar o espírito (em estágios mais avançados até o corpo físico) para outras dimensões. Através de estudos dos ensinamentos sagrados de Lemúria
A Merkabah é o veículo de luz do ser humano, capaz de transportar o espírito (em estágios mais avançados até o corpo físico) para outras dimensões.
Através de estudos dos ensinamentos sagrados de Lemuria, Atlantida e antigo Egito, unificando com conhecimentos e estudos sobre física quântica e geometria sagrada foi possível a descoberta de um poderoso conjunto de técnicas que possibilitam alcançar a ativação completa do corpo e veículo de luz. Juntamente com a abertura do chacra cardíaco e alcance da vibração de amor incondicional, somos capazes de fazer uma limpeza dos canais energéticos e sutis de nossos corpos, ampliando e elevando nossa consciência.
Através da geometria sagrada, trazemos à consciência a existência de vários campos magnéticos que circundam nossos corpos (um deles é o campo formado pela estrela tetraédrica – ver figura abaixo), e através da meditação da Merkaba, conseguimos acessar estes campos, acionando nosso veículo de luz e projetando nosso ser para outras dimensões.
A conscientização e ativação do veículo Merkaba de luz pode trazer vários benefícios ao ser humano:
Acelera consideravelmente o processo de ascenção
Possibilita uma ampliação da auto consciência, assim como da consciência das relações com outros seres, planeta e universo, num geral
Ativação dos canais energéticos dos corpos físico e sutis
Harmonia e integração completa do ser
Acelera e aumenta os insights – auto consciência
Melhora o desempenho do corpo físico
Ativa áreas do cérebro, aumentando o potencial
Aumenta o potencial energético geral
Aumento de habilidades como telepatia, clarividência, bilocação, multilocação, etc…
Possibilita o alcance da imortalidade física
A Merkaba é um campo de luz que gira em sentidos contrários e que afeta espírito e corpo simultaneamente. É um veículo que pode levar espírito e corpo (ou a interpretação da realidade de uma pessoa) de um mundo ou dimensão para uma outra. Na verdade, a Merkaba é muito mais do que isso, porque ela pode criar uma realidade tanto quanto se mover entre realidades. Para nossos propósitos, entretanto, nos concentraremos principalmente no seu aspecto como um veículo interdimensional (Mer-Ka-Vah significa carruagem em hebraico) que nos ajudará a voltar ao nosso estado mais elevado de consciência original.
Merkabah é uma energia que, segundo nosso entendimento, não tem dono e não pode ser qualificada. Podemos tentar qualificá-la, assim como alguns o fizeram com a Geometria Sagrada, mas só podemos fazê-lo em relação a generalidades, uma vez que se trata de energia e de substância etérica do Deus Criador. Seu propósito aparente é observar as criações divinas e avaliar para o Criador se aquela consciência específica atingiu o nível prescrito, em quantidade e espécie, que lhe permita ascender a um nível mais elevado de consciência ou dimensão.
O que é a Merkabah, em sua consistência? Significativamente ela é constituída pelas inteligências combinadas dos 24 Anciãos, aos quais podemos nos referir como os “Deuses das Mudanças”, assim como nove dos Deuses das Mudanças fazem parte do Conselho Crístico. Esses 24 Anciãos não devem ser confundidos com os 24 Anciãos que estão à Mão Direita do Criador e que, por direito, são deuses criadores e podem comandar (assim como o faz o Único Criador) legiões de universos, mas que preferem servir altruisticamente às necessidades do existente Mega-Criador. A Merkabah é destinada a avaliar as formas distintas de consciência e inteligência e, periodicamente, facilitar sua integração ao nível imediatamente superior de consciência, quando for apropriado e aceitável. Este é um processo contínuo em todos os universos, permitindo ao Criador resgatar o que foi criado e que possa ter-se perdido temporariamente.
A Merkabah, conforme declarado em vários livros recentemente publicados, pode ser comparada à utilização da Geometria Sagrada, e apesar de seus resultados serem aparentemente exatos e compensadores, envolve um procedimento e uma disciplina muito complicados para as pessoas comuns; portanto, seu objetivo e eficácia podem ser limitados. Presumindo-se que assim seja, o seguinte texto servirá para simplificar o assunto.
Como declarado anteriormente, Merkabah é uma energia sagrada, formada e controlada por uma inteligência superior para identificar em qualquer dimensão aqueles elementos de consciência que já estão prontos para a ascensão.
Por Luiza Fletcher
Metamateriais desafiam simultaneamente Einstein e a mecânica quântica
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Ilustração de um metamaterial de índice de refração próximo de zero, mostrando que, quando a luz viaja por ele, ela se move em uma fase constante.
[Imagem: Second Bay Studios/Harvard SEAS]
Índice de refração zero
Se os mantos de invisibilidade, as camuflagens contra terremotos e tsunamis e uma capacidade de fazer computação sem processador não foram capazes de chamar sua atenção para os metamateriais, talvez agora o trabalho Michael Lobet e seu colegas possa finalmente colocar esses materiais artificiais no lugar onde merecem.
Metamateriais são materiais artificiais com a capacidade de lidar com ondas – de ondas de luz a ondas do mar – de um modo que nenhum material natural consegue. Entre as aplicações que mais têm chamado a atenção estão as lentes planas e todo tipo de dispositivo para lidar com a luz de modo extremamente versátil.
Tão versátil que Lobet e seu professor Eric Mazur, da Universidade de Harvard, se deram conta de que os metamateriais estão colocando em questão os fundamentos da própria compreensão da luz.
Como a física vê a luz
Desde o advento da física quântica, no início do século passado, o modo como a luz se move e interage com a matéria tem sido descrito e compreendido matematicamente olhando-a sob o foco de sua energia. Por exemplo, em 1900, Max Planck usou a energia para explicar como a luz é emitida por objetos aquecidos – o chamado “corpo negro” -, um estudo seminal na fundação da mecânica quântica; e, em 1905, Albert Einstein usou a energia quando introduziu o conceito de fóton.
Mas a luz tem outra qualidade igualmente importante, o momento. Esse momento, mais conhecido como “pressão de radiação da luz“, tem sido explorado nas velas solares, nas pinças ópticas, nos raios tratores e muito mais.
Foi aí que Lobet e Mazur decidiram reexaminar os fundamentos da física quântica da perspectiva do momento, explorando particularmente o que acontece quando o momento da luz é reduzido a zero.
Esquema do processo de emissão espontânea dentro de materiais com índice de refração zero (fundo verde).
[Imagem: Michaël Lobet et al. – 10.1038/s41377-022-00790-z]
Recuo atômico e dupla fenda
Essa revisão dos fundamentos da física está sendo possível porque, um século depois de Planck e Einstein, entraram em cena os metamateriais, que têm um índice de refração próximo de zero, o que significa que, quando a luz passa por eles, ela não viaja como uma onda em fases de cristas e vales; em vez disso, a onda se estende até o infinito, criando uma fase constante.
Quando isso acontece, muitos dos processos típicos da mecânica quântica desaparecem, incluindo o “recuo atômico” gerado pelo momento da luz – um átomo recua quando emite luz devido ao momento adquirido do fóton.
Ocorre que, quando o momento da luz é reduzido a zero, coisas muito estranhas começam a acontecer.
“Nos demos conta de que o recuo de momento de um átomo é proibido em materiais de índice [de refração] próximo de zero e que nenhuma transferência de momento é permitida entre o campo eletromagnético e o átomo,” disse Lobet. “Os processos radiativos fundamentais são inibidos em materiais tridimensionais de índice próximo de zero.”
Se quebrar uma das regras de Einstein não bastasse, os pesquisadores também quebraram talvez o experimento mais conhecido da física quântica: O experimento da dupla fenda de Young. Este experimento é usado em salas de aula em todo o mundo para demonstrar a dualidade partícula-onda na física quântica, mostrando que a luz pode apresentar características de ondas e de partículas.
Em um material típico, a luz que passa por duas fendas paralelas produz duas fontes coerentes de ondas que interferem entre si, formando um ponto brilhante no centro da tela, com um padrão de franjas claras e escuras em ambos os lados, conhecidas como franjas de difração – se o fóton fosse apenas uma partícula, mas não uma onda, não haveriam franjas, só dois amontoados de partículas.
“Quando modelamos e computamos numericamente o experimento de dupla fenda de Young, descobrimos que as franjas de difração desapareceram quando o índice de refração foi reduzido,” contou Larissa Vertchenko, da Universidade Técnica da Dinamarca.
Experiência da dupla fenda em diferentes materiais dispersivos.
[Imagem: Michaël Lobet et al. – 10.1038/s41377-022-00790-z]
Incerteza de Heisenberg
E isto não foi tudo: Enquanto alguns processos fundamentais foram inibidos nos metamateriais com índice de refração próximo de zero, outros foram reforçados.
Foi o caso do princípio da incerteza de Heisenberg, mais precisamente conhecido na física como a desigualdade de Heisenberg. Este princípio afirma que você não pode conhecer a posição e a velocidade de uma partícula com precisão perfeita, e, quanto mais você sabe sobre uma, menos saberá sobre a outra.
Mas, nos materiais com índice próximo de zero, você sabe com 100% de certeza que o momento de uma partícula é zero, o que significa que você não tem absolutamente nenhuma ideia de onde a partícula está em um determinado momento.
A equipe já está planejando revisitar outros experimentos quânticos fundamentais usando os metamateriais a partir de uma perspectiva do momento. Afinal, embora Einstein não tenha previsto a criação de materiais com índice de refração próximo de zero, ele enfatizou a importância do momento. Em um artigo de 1916 sobre processos radiativos fundamentais, Einstein insistiu que, do ponto de vista teórico, energia e momento “devem ser considerados em pé de igualdade, já que energia e momento estão ligados da maneira mais próxima possível”.
“Como físicos, é um sonho seguir os passos de gigantes como Einstein e levar suas ideias adiante,” disse Lobet. “Esperamos poder fornecer uma nova ferramenta que os físicos possam usar e uma nova perspectiva, que possa nos ajudar a entender esses processos fundamentais e desenvolver novas aplicações”.
Pesquisa
Texto pesquisado: mantos de invisibilidade
Mantos de invisibilidade poderão aumentar segurança dos carros
Mantos de invisibilidade aquáticos aceleram navios e protegem portos
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Pele de invisibilidade pode ser ligada e desligada
Metamateriais mudam antenas de satélites depois de décadas
Carpete da invisibilidade em miniatura
Criado material com índice negativo de refração para a luz visível
Metamateriais desafiam simultaneamente Einstein e a mecânica quântica
Processador que opera na velocidade da luz agora em nanoescala
Invisibilidade para fluidos deixa todos os canos sem obstáculos
Câmera digital é miniaturizada ao tamanho de um grão de sal
Material artificial consegue sentir, decidir e agir
Revolução da luz: Metassuperfície produzirá de qubits até energia mecânica
Mantos de invisibilidade poderão aumentar segurança dos carros
Visão noturna mais próxima de ser incorporada em óculos
Vem aí o laser de calor
Material multifuncional absorve choques, de buracos na estrada a terremotos
Está pronto primeiro metamaterial com propriedades reprogramáveis
Materiais artificiais viabilizam conceito de “máquinas que constroem máquinas”
Como uma célula solar permitirá fabricar telas de 10.000 ppi
Bibliografia:
Redação do Site Inovação Tecnológica
Artigo: Momentum considerations inside near-zero index materials
Autores: Michaël Lobet, Iñigo Liberal, Larissa Vertchenko, Andrei V. Lavrinenko, Nader Engheta, Eric Mazur
Revista: Light Science & Applications
Vol.: 11, Article number: 110
DOI: 10.1038/s41377-022-00790-z
Experimento com antimatéria produz resultado inesperado – e sem explicação
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Átomo de hélio antiprotônico suspenso em hélio líquido no estado superfluido
O antipróton é protegido pela camada eletrônica do átomo de hélio, o que evita sua aniquilação imediata.
[Imagem: Christoph Hohmann/LMU München/MCQST]
Átomos híbridos de matéria e antimatéria
Uma equipe de físicos do CERN e do Instituto Max Planck, na Alemanha, descobriu que um átomo híbrido de matéria e antimatéria se comporta de maneira inesperada quando ele é submerso em hélio superfluido.
Enquanto o mergulho em um líquido é suficiente para alterar a forma como a maioria dos átomos responde, os átomos de hélio híbrido mantiveram uma uniformidade para a qual ainda não temos uma boa explicação.
O resultado foi tão inesperado que a equipe afirmou ter passado anos verificando seu experimento e tentando encontrar explicações alternativas para o resultado.
Mas de nada adiantou: Todas as vezes que o experimento foi refeito, os átomos híbridos continuaram respondendo de maneira precisa e sensível à luz do laser, apesar do líquido denso que os cercava.
Embora ainda careça de explicações, o fenômeno é real e, como tal, abre um novo caminho para usar a antimatéria para estudar as propriedades da matéria condensada, ou para procurar antimatéria em raios cósmicos e em outros lugares.
Esquema do experimento.
[Imagem: Anna Sótér et al. – 10.1038/s41586-022-04440-7]
Diferenças entre matéria e antimatéria
Segundo o Modelo Padrão da física de partículas – a base do entendimento atual dos cientistas sobre a estrutura do Universo e as forças que agem dentro dele – exige que as partículas e suas antipartículas difiram no sinal de sua carga elétrica. Um antipróton – a contrapartida do próton, que é positivo – tem uma carga negativa. De acordo com o Modelo Padrão as outras propriedades são idênticas.
“Experiências com antimatéria são particularmente empolgantes no que diz respeito às leis fundamentais da física,” disse o professor Masaki Hori, coordenador da equipe. “Em nossos experimentos anteriores, não encontramos nenhuma evidência de que as massas de prótons e dos antiprótons difiram minimamente. Se qualquer diferença pudesse ser detectada, por menor que fosse, isso abalaria os fundamentos da nossa visão atual do mundo.”
Mas talvez os métodos experimentais disponíveis não sejam sensíveis o suficiente para detectar diferenças sutis que possam existir, por isso os físicos trabalham incansavelmente no refinamento de técnicas para examinar as características das antipartículas com precisão cada vez maior, o que inclui fazer as partículas de antimatéria levitarem magneticamente em câmaras de vácuo e confinar antiprótons em armadilhas de íons, feitas de campos elétricos e magnéticos.
O que os pesquisadores fizeram agora foi usar um átomo híbrido de hélio para comparar com precisão inédita as massas dos elétrons e dos antiprótons. Para isso, eles criaram um átomo híbrido substituindo os elétrons de um átomo de hélio por antiprótons, que são muito mais lentos e, portanto, ideais para viabilizar essas comparações com alta precisão.
Os pesquisadores misturaram os lentos antiprótons com hélio líquido resfriado a uma temperatura de alguns graus acima do zero absoluto, prendendo uma pequena parte dos antiprótons em átomos de hélio. O antipróton substituiu um dos dois elétrons que normalmente cercam um núcleo atômico de hélio, formando uma estrutura que permaneceu estável por tempo suficiente para ser estudada espectroscopicamente – verificar a reação do átomo a um feixe de luz que incide sobre ele.
Equipamento real onde foi feito o experimento.
[Imagem: CERN]
Surpresa nos resultados
O problema é que, quando a equipe observou os átomos híbridos usando duas frequências de luz diferentes, os resultados não foram os previstos pela teoria. O normal seria que as linhas espectrais dos átomos variassem enormemente – é comum ver átomos alterando sua resposta à luz de tal forma que seu espectro de ressonância se amplia em até um milhão de vezes.
“Se a temperatura caísse abaixo da temperatura crítica de 2,2 Kelvin – 2,2 graus Celsius acima do zero absoluto – na qual o hélio entra em um estado superfluido, a forma das linhas espectrais mudava repentinamente. As linhas, que eram muito largas em temperaturas mais altas, tornaram-se estreitas,” contou Anna Sótér, responsável pelos experimentos.
Na analogia mais tradicional, quando os átomos são comparados a bolas de bilhar, o normal é que, ao mergulhar em um líquido, os átomos comecem a trombar com inúmeros outros, o que mexe com suas características, mostradas pela sua linha espectral de resposta ao laser. Mas o que aconteceu com os átomos híbridos de matéria e antimatéria é que parece que eles não apenas não estão trombando com outros átomos, mas também que se tornaram imunes a quaisquer choques, tornando-se, de certa forma, mais “puros”.
“Como a mudança marcante nas linhas espectrais do antipróton ocorre em tal ambiente e o que acontece fisicamente no processo é algo que ainda não sabemos,” disse Hori. “Nós mesmos ficamos surpresos com isso.”
Usos práticos
Mas as possibilidades oferecidas pelo efeito são de longo alcance porque o estreitamento das linhas de ressonância é tão drástico que torna-se possível delinear a estrutura hiperfina, que é uma consequência da influência mútua do elétron e do antipróton no átomo. Isso indica que os pesquisadores poderiam criar em hélio superfluido outros átomos de hélio híbrido com diferentes partículas de antimatéria e partículas exóticas para estudar em detalhes sua resposta à luz do laser e medir suas massas.
A equipe já demonstrou isso estudando um píon, ou méson pi, para substituir o elétron, criando um novo tipo de átomo híbrido de matéria e antimatéria. Agora eles estão planejando fazer o mesmo usando o káon, ou méson K.
As linhas espectrais muito nítidas também podem ser úteis na detecção de antiprótons e antideuterons na radiação cósmica, algo que os físicos vêm tentando fazer há décadas, por exemplo, com o Espectrômetro Magnético Alfa (AMS-2 – Alpha Magnetic Spectrometer-2), que está procurando por antimatéria a bordo da Estação Espacial Internacional.
Bibliografia:
Redação do Site Inovação Tecnológica
Artigo: High-resolution laser resonances of antiprotonic helium in superfluid 4He
Autores: Anna Sótér, Hossein Aghai-Khozani, Dániel Barna, Andreas Dax, Luca Venturelli, Masaki Hori
Revista: Nature
DOI: 10.1038/s41586-022-04440-7
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