Nos últimos anos, a ciência tem conseguido grandes avanços no campo da tecnologia ambiental. Um exemplo é o sistema de tecnologia solar desenvolvido pela King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), na Arábia Saudita. O mesmo pode revolucionar a forma como extraímos água do ar em zonas mais inóspitas. Uma esperança promissora para o combate à seca. Sabe por quê?

Atualmente, cerca de um terço da população mundial sofre com escassez de água e a previsão da ONU é que, até 2050, esse número aumente para aproximadamente cinco bilhões de pessoas. As regiões áridas e semiáridas serão as mais afetadas, onde a umidade é extremamente baixa. E o quadro deve se agravar a partir do aumento das mudanças climáticas e o crescimento populacional. Sendo assim, existe uma necessidade urgente por soluções sustentáveis e eficientes para geração de água potável.

A nova tecnologia solar autooperado

A equipe de pesquisadores da KAUST tinha como objetivo resolver o desafio de escassez de água doce enfrentado em regiões áridas e semiáridas. Ela optou então por focar na tecnologia solar como fonte principal para alimentar um sistema autônomo (sem a necessidade de manutenção manual frequente). O mesmo seria capaz de extrair água do ar, mesmo em condições de baixa umidade.

Vale dizer que essa tecnologia apresentada já é uma versão avançada do Método de Extração de Água Atmosférica Movido à Energia Solar (SAWE), que pode produzir água doce continuamente sob luz solar. Agora, o modelo mais atual pode funcionar eficientemente em ambientes com umidade de até 40%.

Sob condições ideais de luz solar e umidade, ele pode produzir impressionantes 0,65 litros de água doce por metro quadrado por hora.

Funcionamento do sistema da KAUST

O sistema de tecnologia solar desenvolvido pela KAUST é baseado em um design totalmente inovador, que consegue melhorar expressivamente o fluxo de material e o uso de energia.

Diferentemente dos sistemas tradicionais, esse passa por um ciclo contínuo de extração e produção de água, inspirado nos processos naturais das plantas que transportam água de suas raízes para as folhas. Portanto, pode-se dizer que é um avanço tecnológico em relação ao que se tinha até aqui, com soluções sempre muito complexas, que geralmente exigem intervenção humana constante.

Comparando as engenharias, o diferencial deste sistema está na capacidade de operar de maneira passiva mesmo, automaticamente entre os estágios de coleta e produção de água. Nesse caso, há microcanais verticais preenchidos com uma solução salina que absorve água do mar. Essa água é “puxada” por ação capilar – semelhante aos mecanismos de transporte de água em plantas.

À medida que a solução se concentra, ela se difunde de volta, permitindo que o processo se repita. Essa abordagem otimiza o transporte de massa e calor dentro do sistema, aumentando sua eficiência.

Benefícios e aplicações na agricultura

Durante a realização de testes na Arábia Saudita, a tecnologia solar desenvolvida pela KAUST demonstrou poder fazer uma produção média diária de dois a três litros de água por metro quadrado durante o verão e um a três litros durante o outono.

Foram utilizados materiais como tecido absorvente de água, sal higroscópico de baixo custo e estrutura de plástico (uma combinação simples ideal para aplicação em larga escala em regiões de baixa renda). E não houve necessidade de manutenção por semanas, o que confirma sua viabilidade para irrigação em áreas desérticas, a exemplo de plantas como o repolho chinês.

Perspectivas futuras de extração de água

Só para concluir, a tecnologia solar da KAUST é provavelmente capaz de operar em condições desafiadoras. Mas, embora os resultados sejam promissores, os cientistas sabem que ainda é preciso superar vários desafios até a ampla adoção desse sistema de extração de água do ar. A escalabilidade do mesmo e a necessidade de investimentos em infraestrutura são questões que precisam ser contornadas. Vamos aguardar que, em breve, a ideia se torne realidade!

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Fontes: Interesting Engineering.

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Redação 360

Nossa missão é mostrar a presença das engenharias em nossas vidas e a transformação que promovem, com precisão técnica e clareza.

‘Água furtada‘ é um termo utilizado na Engenharia Civil fazendo referência a uma parte estrutural dos telhados. Uma área composta por arestas inclinadas, entre as tesouras inclinadas, formando um ângulo que permite o escoamento eficiente da água das chuvas, direcionando-a para as calhas e dutos – o que evita uma série de patologias nas obras, como problemas de infiltração nas paredes. Saiba mais sobre suas funções, tipos e impacto nos projetos arquitetônicos neste artigo do Engenharia 360!

Identificando água furtada em projetos de engenharia

As águas furtadas desempenham um papel funcional e estético nos projetos de arquitetura e engenharia. Essas estruturas criam certo acabamento nos telhados e, além de conduzir a chuva, permitem a criação de espaços internos adicionais nas edificações, como os sótãos – que podem ser utilizados de diversas maneiras, desde armazenamento até áreas habitáveis.

Claro que vale destacar que as águas furtadas não definem necessariamente os sótãos, mas ajudam a determinar melhor sua eficiência, estrutura e utilização – mesmo na ausência de janelas específicas para ventilação.

Ao identificar as linhas inclinadas convergentes no telhado, é possível localizar facilmente onde uma água furtada está posicionada.

Resumo das funções das águas furtadas:

• Drenagem e proteção estrutural, garantindo que a água da chuva seja direcionada às calhas, sem acúmulos que possam causar danos estruturais.
• Criação de espaços úteis para armazenamento ou até mesmo de habitação.

Elementos do telhado relacionados às águas furtadas

Para entender melhor o funcionamento das águas furtadas, é importante conhecer os principais elementos que compõem um telhado.

• Tesouras: A base da estrutura do telhado, responsáveis ​​por suportar o peso e definir a especificação.
• Terças: Ficam sobre as tesouras e ajudam a distribuir o peso do telhado, fornecendo suporte adicional.
• Caibros: Colocados perpendicularmente às terças e servem como suporte para as telhas.
• Ripas: Instaladas sobre os caibros e formam a base para as telhas, garantindo que elas sejam inseridas de maneira segura.
• Beiral: É a parte do telhado que se projeta para fora da parede, ajudando a direcionar a água da chuva para as calhas.
• Cumeeira: É o ponto mais alto do telhado, onde as águas se encontram e são direcionadas para os pontos de escoamento.

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Tipos de águas furtadas e suas aplicações

Nas obras de arquitetura e engenharia, podem-se identificar vários tipos de águas furtadas, que apresentam características diferentes em termos de design e uso de materiais (como alumínio), além de inclinações, durabilidade, eficiência e mais. Em comum, todos atendem as necessidades específicas dos projetos.

As águas furtadas convencionais ou comuns, são frequentemente encontradas em construções de telhados de arquiteturas em estilo colonial, com desenho idealizado para maximizar escoamento de água e até de granizo e neve. Outras águas furtadas são chamadas de mansardas, apresentando inclinações mais acentuadas – ideal para criação de sótãos. E nos novos projetos podem-se ver incorporados materiais contemporâneos, como o alumínio.

A escolha entre um modelo e outro de água furtada deve levar em consideração o tipo de desenho do telhado, a inclinação das telhas e a área total a ser coberta. Neste momento, o conhecimento do especialista faz toda a diferença na determinação de todos os aspectos envolvendo a estrutura.

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Como calcular a construção de águas furtadas

Todo projeto de construção de água furtada requer atenção a muitos detalhes. Isso inclui a escolha dos materiais (madeira, alumínio, etc.), considerando os fatores como durabilidade, estética e funcionalidade. Também a determinação da quantidade e escolha das calhas adequadas, capaz de garantir o sistema de drenagem – sendo que a recomendação é de um duto a cada 70 cm² de telhado. E entre essas etapas vem o cálculo da água furtada.

Para a realização dessa tarefa, os engenheiros podem usar ferramentas de medição específicas, além de softwares assistidos por computador (CAD). Olhando para o projeto arquitetônico, eles identificam quantas águas o telhado terá. Então fazem o dimensionamento de cada parte (largura e altura ou base e inclinação). Para formas irregulares, é preciso dividir as seções regulares para simplificar o cálculo. Na fase seguinte, são somadas todas as áreas calculadas para obter a área total das águas furtadas do telhado.

Observação: Em telhados complexos, com várias inclinações ou formas, pode ser necessário dividir o telhado em seções menores e calcular cada uma separadamente.

Fontes: Inovação Tecnológica, A Arquiteta.

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Simone Tagliani

Graduada nos cursos de Arquitetura & Urbanismo e Letras Português; técnica em Publicidade; pós-graduada em Artes Visuais, Jornalismo Digital, Marketing Digital, Gestão de Projetos, Transformação Digital e Negócios; e proprietária da empresa Visual Ideias.

Um dos grandes vilões do meio ambiente é o plástico. Sua poluição tem sido um grande pesadelo para os cientistas, que têm corrido contra o tempo para encontrar soluções inovadoras para mitigar os danos causados no meio ambiente. A boa notícia é que, recentemente, foi descoberto que uma espécie de larva seria capaz de digerir plástico, podendo transformar radicalmente a reciclagem global. Saiba mais no texto a seguir, do Engenharia 360!

O desafio da reciclagem do plástico

O plástico é um material amplamente utilizado pela indústria, sobretudo por conta de sua resistência e durabilidade. Sua estrutura química é um polímero sintético formado por longas cadeias de moléculas que não reagem facilmente com o ambiente. E a cada dia surgem novas fórmulas que tornam esse material mais resistente e longevo.

A questão é que o plástico pode levar décadas ou séculos para se degradar, liberando toxinas e poluindo rios, oceanos e ecossistemas terrestres, afetando negativamente a vida selvagem. Infelizmente, todos os métodos de reciclagem hoje adotados são suficientes para lidar com tamanha quantidade de resíduos produzidos anualmente. Ou seja, vivemos uma crise!

A descoberta inusitada em colmeia

Uma bióloga molecular italiana, Federica Bertocchini, fez uma descoberta acidental bem no quintal da sua casa que pode ter grandes implicações no futuro da reciclagem, um dos maiores desafios ambientais contemporâneos. Por conta do seu hobby de apicultura, ela observou uma larva enquanto cuidava de suas colmeias. A pequenina estava consumindo estruturas de cera, mas… também estava fazendo furos em um plástico. Isso parecia minimamente intrigante!

Federica decidiu investigar o que estava acontecendo. Ela descobriu que a tal larva, conhecida como Galleria mellonella – ou uma praga pelos apicultores -, e que se alimenta das larvas de abelha e do mel, possui em sua saliva uma enzima capaz de degradar o plástico ou polímeros. Essa capacidade poderia ser replicada em processos de reciclagem – que hoje são resolvidos pela engenharia, de como muito complexo e caro.

O papel da larva na biodegradação do plástico

A larva descoberta por Federica Bertocchini mostrou-se capaz não apenas de mastigar o plástico, mas de efetivamente quebrá-lo em fragmentos menores (até o reduzir ao máximo), acelerando o processo de biodegradação.

Esse processo pode inspirar outros cientistas em como mitigar os impactos ambientais causados pelo seu descarte na natureza – uma hipótese é a introdução de oxigênio, elemento essencial para a manipulação biológica, transformando o material sintético em orgânico não tóxico. A enzima da larva poderia ser aplicada em larga escala. Em testes iniciais – bastante promissores, aliás -, a degradação aconteceu em um período de 5 a 10 horas, dependendo do tipo de plástico e da quantidade de enzima utilizada.

O futuro da biotecnologia e a reciclagem

A pesquisa de Federica Bertocchini realmente traz grande esperança ao mundo científico. É realmente empolgante saber que podemos utilizar organismos vivos para resolver problemas ambientais! Porém, o processo de biodegradação e a viabilidade econômica da produção em massa dessa tecnologia ainda podem demorar bastante; vai depender, sem dúvidas, de muito apoio financeiro.

Por outro lado, os resultados dos testes já realizados podem dar base ao desenvolvimento de novas técnicas de reciclagem que utilizam enzimas de outros organismos, por exemplo. Ou ainda, é possível que logo sejam construídas “fazendas de larvas” (com uma dieta bem balanceada, claro) com o propósito de degradar plásticos em grande escala. Assim, teríamos um mundo com muito menos plástico em aterros e oceanos.

Sonhar não custa nada, não é mesmo? De todo modo, é importante sermos mais conscientes sobre a poluição plástica e a necessidade de soluções sustentáveis. A abordagem mais ecológica que podemos adotar é mesmo consumir menos plástico!

Veja Também: Sabia que o concreto pode ser reciclado? Descubra como!

Fontes: R7, Fatos Desconhecidos.

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O mundo vive hoje o drama de lutar contra as mudanças climáticas; e faz-se cada vez mais urgente diminuir as emissões de carbono e a degradação ambiental. Enfim, a equação é simples: manter as florestas e as matas de pé! E olha que interessante, um grupo de pesquisadores da Polônia descobriu que a madeira proveniente das tulipeiras pode ser a chave para um futuro mais sustentável do nosso planeta. Contamos essa história no artigo a seguir, do Engenharia 360!

A descoberta inovadora

Recentemente, cientistas da Universidade Jaguelônica, na Polônia, e da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, revelaram o resultado de um estudo em conjunto cuja descoberta foi um novo tipo de madeira. O material, proveniente de árvores conhecidas como tulipeiras seria capaz de “sugar”, de forma eficaz e natural, o dióxido de carbono da atmosfera, como se fosse uma esponja. E isso, em tese, poderia abrir um leque de possibilidades para o combate das mudanças climáticas.

Em princípio, se entendeu que realizar o plantio estratégico de tulipeiras em larga escala pode ser uma estratégia eficaz para sequestrar carbono da atmosfera e reduzir o efeito estufa.

Os dados que confirmam essa teoria foram coletados em análise de estrutura microscópica de uma amostra de madeira (tipo intermediário, nem duro, nem macio) presente, então, nas árvores do gênero Liriodendron. Mais precisamente, a arquitetura em nanoescala das paredes celulares das tulipeiras. Para isso, os pesquisadores utilizaram um microscópio eletrônico de varredura de baixa escala (crio-SEM).

A evolução da madeira das tulipeiras

O gênero Liriodendron pode ser de vários tipos, mas os estudiosos se concentraram na tulipifera e chinense – ditas como parentes das magnólias. Esses podem ultrapassar 30 metros de altura e podem ser facilmente encontrados em projetos de paisagismos ornamentais.

Vale destacar que as tulipeiras se originaram em um período da história da Terra, há 30 e 50 milhões de anos, em que houve uma redução drástica nas concentrações de carbono na atmosfera e um aumento no dióxido de carbono. Quer dizer que provavelmente, nesse tempo, aconteceu uma adaptação evolutiva que pode ter impactado as espécies, exigindo delas um armazenamento de carbono mais eficiente, essencial para sua sobrevivência.

O que aconteceu, em termos biológicos, é que a planta teria adquirido uma superpotência de captura de carbono por conta de sua estrutura microscópica. Ela teria ficado nem mole nem dura demais (“madeira acumuladora”), com fibras longas e organizadas em camadas (macrofibrilas) – maiores do que encontradas em outras árvores de madeira dura -, ideal para a captura e armazenamento de carbono.

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Aplicações da madeira e o futuro da silvicultura

A pesquisa europeia só comprovou o que os países do Leste Asiático já sabiam, que as plantações de Liriodendron podem reter carbono de forma eficiente. Agora, essa prática pode ser expandida globalmente em áreas afetadas pela degradação ambiental, já que as tulipeiras possuem características que beneficiam a restauração de ecossistemas. Isso revolucionaria a indústria da silvicultura, especialmente no contexto da criação de florestas plantadas.

Para finalizar, a madeira das tulipeiras pode ser utilizada em aplicações industriais, dado seu potencial único de crescimento rápido. Por exemplo, na produção de produtos como móveis e até biocombustíveis, sempre com um impacto ambiental menor.

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Fontes: Olhar Digital, CicloVivo, Superinteressante.

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Já parou para pensar como a Internet chega até a sua casa? É incrível pensar que, com as novas tecnologias, as informações viajam ao redor do mundo em questões de segundo. Hoje isso é possível graças à revolução na Engenharia de Telecomunicações provocada pela fibra óptica. Sabe o que é isso? Neste artigo do Engenharia 360, vamos explorar juntos seu funcionamento, vantagens e aplicações. Confira!

O que é fibra óptica?

A fibra óptica é uma tecnologia revolucionária que vem transformando a forma como a humanidade se conecta. Resumidamente, trata-se de um conjunto de fios muito finos, envoltos de vidro ou plástico, capaz de transmitir informações a uma velocidade da luz (mantendo a luz dentro do seu núcleo), ou seja, realizando o transporte de dados para a comunicação utilizando pulsos de luz ao invés de sinais elétricos, como nos cabos de cobre tradicionais.

Eis a composição da fibra óptica:

• Núcleo: onde a luz viaja.
• Revestimento: que reflete a luz de volta ao núcleo.
• Camada protetora externa: que protege o conjunto de fios.

Vale dizer ainda que, em princípio, a fibra óptica é utilizada na Internet, telefonia e televisão. Mas, além disso, pode ser aplicada em outras áreas, como sistemas de navegação; iluminação com efeitos visuais; medicina, onde é utilizada em endoscopias; e em sistemas de sensores de monitoramento de temperatura, pressão e deformações de estruturas como pontes e usinas de energia.

Como funciona a fibra óptica?

No modelo de telecomunicação por fibra óptica, os dados são convertidos em pulsos de luz, que se movem ao longo do cabo em alta velocidade pelo cabo. Aliás, o princípio fundamental que permite isso é a reflexão interna total, porque o núcleo e o revestimento têm diferentes índices de refração.

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Para que a reflexão interna total ocorra, dois fatores são essenciais:

• Ângulo crítico: A luz deve ser lançada no núcleo da fibra óptica em um ângulo específico, conhecido como ângulo crítico. Esse ângulo é o limite para que a luz não escape para o revestimento.
• Diferença de índice de refração: O núcleo deve ter um índice de refração maior que o revestimento, o que permite que a luz seja refletida internamente.

Nesse processo, a luz é injetada numa extremidade da fibra e “quica” pelas paredes internas – inúmeras vezes por segundo, o que permite a transmissão em grandes volumes. Enfim, as partículas (conhecidas como fótons) são convertidas em sinais elétricos, podendo ser interpretados pelos dispositivos, como computadores e televisores.

Quais são os tipos de fibra óptica?

Basicamente, existem dois tipos de fibra óptica. O primeiro é o monomodo, com um núcleo fino, permitindo a transmissão de um único raio de luz e oferecendo as maiores distâncias e velocidades. O segundo é o multimodo, com um núcleo mais grosso, permitindo a propagação de múltiplos raios de luz, sendo mais utilizado em redes sociais e com distâncias menores.

Quais são as principais vantagens da fibra óptica?

A fibra óptica oferece inúmeras vantagens em comparação com os cabos metálicos tradicionais, que utilizam cobre para transmissão de dados.

• Velocidade de transmissão de dados, em velocidades que variam de 10 a 40 Gbp (Petabit por segundo), podendo chegar até 1Pbps em aplicações avançadas.
• Menor perda de sinal devido à reflexão interna, podendo os cabos transmitirem informações por longas distâncias com perdas geralmente na ordem de 0.2 dB/km, o que permite adicional de longa distância sem a necessidade de repetidores frequentes.
• Resistência a interferências eletromagnéticas, com cabos feitos de materiais dielétricos, imunes a interferências eletromagnéticas extremas, garantindo transmissão de dados mais estável e confiável.
• Durabilidade (vida útil estimada em mais de 100 anos) e manutenção reduzida – novamente, em comparação com os cabos de cobre.
• Maior segurança de dados – já que interceptar dados transmitidos por luz é muito mais difícil do que em cabos metálicos.

O que esperar do futuro da fibra óptica?

Certamente, a velocidade de transmissão de dados só é maior graças às vantagens proporcionadas pela tecnologia de fibra óptica. Hoje, uma quantidade astronômica de dados já pode suportar milhões de chamadas telefônicas ou dezenas de milhares de canais de televisão simultaneamente. Podemos esperar um futuro ainda mais promissor na Engenharia de Telecomunicações com o avanço das tecnologias; velocidades mais altas, mais aplicações inovadoras, redes 5G e além.

Fontes: Olhar Digital, UOL.

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Uma empresa norte-americana chamada GoSun se destaca no mercado por suas soluções em tecnologias solares portáteis. Recentemente, ela lançou um produto especialmente projetado para carros elétricos, o EV Solar Charger. E ele chega ao mercado num momento crucial, em que a engenharia trabalha para resolver problemas de autonomia de baterias e instalação de estações de recarga em áreas urbanas e locais remotos. Saiba mais no artigo a seguir, do Engenharia 360, sobre essa solução prática e sustentável!

O que inspirou o desenvolvimento do EV Solar Charger

Durante quase um século, a engenharia tem tentado popularizar e tecnologia os carros elétricos, mas questões como autonomia de baterias e custo de produção têm dificultado isso. Por conta dos últimos avanços tecnológicos, houve um aumento expressivo na fabricação e venda desses veículos. Porém, a infraestrutura de carregamento ainda não tem acompanhado essa demanda. Assim, muitos motoristas têm tido dificuldade de carregar seus carros elétricos em áreas rurais ou durante viagens longas.

Pensando nessa preocupação, a GoSun resolveu buscar uma solução que pudesse mudar tal realidade. Assim, ela projetou um modelo diferente de carregador para carros elétricos. Trata-se de um painel solar dobrável com capacidade de oferecer até 1.200 watts de energia e autonomia de até 50 km por dia, garantindo que motoristas possam se deslocar sem depender exclusivamente de uma infraestrutura de carregamento tradicional.

São benefícios oferecidos pelo carregador solar da GoSun:

• Autonomia sustentável.
• Independência de redes de carregamento públicas.
• Facilidade de uso – a recarga completa poderia ser feita em cerca de 20 minutos.
• Durabilidade, resistindo a diferentes condições climáticas.

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O funcionamento do EV Solar Charger para carros elétricos

O carregador EV Solar Charger da GoSun se vale de paineis solares leves e de alta eficiência para converter a luz solar em eletricidade. A ideia é que ele possa ser instalado sobre o teto de carros elétricos ou híbridos. Mas, para funcionar bem, o motorista precisaria estacionar o veículo em uma vaga sob a luz solar (em casa, no trabalho ou qualquer outro lugar possível). Depois, desdobrar o carregador e conectá-lo à porta de carregamento. Logo, a energia solar começa a ser convertida em eletricidade, recarregando a bateria.

A saber, a empresa GoSun garante que projetou o EV Solar Charger para ser robusto e resistente a diferentes condições climáticas.

O dispositivo, compatível com vários modelos de veículos elétricos, pesa aproximadamente 32 kg e é feito de materiais de alta qualidade, como plástico ABS e células solares monocristalinas revestidas de ETFE, para garantir a durabilidade e longa vida útil. Os paineis podem ser dobrados e guardados em uma caixa resistente. O dispositivo tem saídas AC, DC e USB. Além disso, inclui uma trava anti-roubo, assegurando que o equipamento permaneça seguro enquanto o carro estiver estacionado.

O impacto do carregador solar na mobilidade elétrica

Com a introdução no mercado de carregadores solares como o da GoSun, os proprietários de carros elétricos ganham mais liberdade, sabendo que podem carregar seus carros onde houver luz solar disponível. Destacando que essa autonomia adicional pode ser crucial em situações de emergência ou para trajetos curtos do dia a dia. E justamente por isso, talvez seja possível acelerar ainda mais a adoção de veículos elétricos, com a engenharia finalmente contribuindo ao máximo para a transição do mundo para uma mobilidade sustentável, menos dependente de combustíveis fósseis e com menor impacto ambiental.

Atualmente, o carregador EV Solar Charger está disponível para encomenda no site oficial da GoSun a um preço de lançamento de US$ 250.

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Fontes: Olhar Digital, Click Petróleo e Gás.

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A Inteligência Artificial se consolidou nos últimos anos como a tecnologia mais revolucionária do momento, impactando diversos setores da indústria, inclusive de Engenharia. A IA pode facilitar, por exemplo, análises de um grande volume de dados. Porém, esse processamento pode consumir muita energia. E, infelizmente, os sistemas computacionais de hoje (CPUs e GPUs) não estão preparados para essa transformação de mercado.

As empresas da área de tecnologia sabem que precisam resolver esse problema entre a quantidade de energia para movimentar dados, a lógica de processamento e memória, que faz aumentar seus custos operacionais. Algumas barreiras ainda limitam a eficiência e velocidade dos mecanismos. Neste contexto surgiu a proposta da nova arquitetura CRAM (Computational Random-Access Memory). Saiba mais no artigo a seguir do Engenharia 360!

O gargalo da computação tradicional

Antes de tudo, precisamos explicar que, nos computadores tradicionais, os dados são processados em uma unidade central de processamento e armazenados em memória separada; essa arquitetura é conhecida como von Neumann. Acontece que essa constante transferência de dados entre CPU e memória, como dissemos no começo deste texto, consome muita energia e tempo, limitando o desempenho dos sistemas, especialmente em tarefas intensas, como Learning Machine.

Nas últimas décadas, os engenheiros conseguiram criar novos projetos e aprimorar bastante as tecnologias de CPUs e GPUs. Porém, ao mesmo tempo, houve uma corrida paralela desenvolvendo as IAs. Depois do “boom” do seu lançamento, marcado pela apresentação do ChatGPT pela Open AI, os pesquisadores perceberam como as arquiteturas atuais são limitadas em sua capacidade para operar de forma sustentável em um cenário que exige muito aprendizado de máquina e processamento de dados em tempo real.

A revolução silenciosa da IA

Engenheiros da Universidade de Minnesota, nos Estados Unidos, desenvolveram uma arquitetura CRAM que promete revolucionar como sistemas de IA operam nos computadores, levando a uma redução no consumo de energia e ampliando as possibilidades de aplicação da própria tecnologia. Essa nova solução eliminaria a necessidade de mover os dados entre a memória e a unidade de processamento. Em vez disso, o processamento é realizado diretamente na matriz de memória, permitindo que os dados sejam processados inteiramente dentro da memória sem precisar sair dela.

A perspectiva é, então, uma redução expressiva no consumo de energia de computadores que utilizam IAs. Os especialistas garantem que a melhora seria de eficiência energética na ordem de 1.000 vezes em comparação com os métodos tradicionais. Em cenários mais avançados, a economia de energia pode chegar a impressionantes 2.500 vezes.

São benefícios relacionados à CRAM:

• Eficiência em termos de consumo de energia.
• Processamento de informações muito mais rápido.
• Possibilidade de construção de memórias com alta densidade de armazenamento.
• Menos chances de falhas que os sistemas tradicionais, com MTJs baseados em CRAM confiável.

O funcionamento da CRAM

Nessa nova abordagem computacional, com a CRAM, os dados são processados diretamente dentro da memória, proporcionando um ganho de velocidade e eficiência energética – é a superação da arquitetura de von Neumann. Para acionamento da CRAM a chave está em componentes de junções de túnel magnético ou MTJs. Trata-se de dispositivos nanoestruturados capazes de armazenar grande quantidade de informações e realizar operações lógicas, tudo num mesmo componente.

Vale destacar que os MTJs são componentes que utilizam o spin dos elétrons em vez de carga elétrica para armazenar dados. Por isso, essa tecnologia é considerada mais eficiente aos transistores tradicionais, sendo capaz de revolucionar a engenharia moderna. Resumindo, pela primeira vez será possível realizar operações complexas em IA sem transferir dados entre diferentes partes do sistema. Podemos estar diante de um novo capítulo da história da computação e Inteligência Artificial.

O futura Inteligência Artificial com a CRAM

O surgimento da CRAM na engenharia representa granes avanços no campo da computação. A tecnologia poderá permitir que os veículos autônomos processem informações em tempo real com maior precisão. Também proporcionar experiências de RV e RA mais imersivas e realistas. E, por fim, contribuir para o desenvolvimento de sistemas de IA com capacidades mais próximas às da inteligência humana.

A saber, neste momento, os engenheiros de Minnesota estão focados em adaptar seu projeto para a indústria de semicondutores, escalando a produção de novos hardwares. Depois disso, podemos esperar um impacto significativo em diversos setores, desde a tecnologia da informação até a robótica e a automação industrial.

Veja Também: Revolução dos chips de IA, a nova fronteira da tecnologia

Fontes: Inovação Tecnológica.

Imagens: Todos os Créditos reservados aos respectivos proprietários (sem direitos autorais pretendidos). Caso eventualmente você se considere titular de direitos sobre algumas das imagens em questão, por favor entre em contato com contato@engenharia360.com para que possa ser atribuído o respectivo crédito ou providenciada a sua remoção, conforme o caso.

Redação 360

Nossa missão é mostrar a presença das engenharias em nossas vidas e a transformação que promovem, com precisão técnica e clareza.

Estudar Engenharia Ambiental é uma oportunidade de transformar o mundo e contribuir para a preservação do nosso planeta. Com o crescente foco em sustentabilidade e soluções ecológicas, a demanda por profissionais qualificados nesta área nunca foi tão alta. Se você está buscando as melhores faculdades de Engenharia Ambiental no exterior, este artigo é para você.

Neste artigo do Engenharia 360, vamos explorar as instituições que mais se destacam mundialmente, oferecendo não apenas uma educação de excelência, mas também uma experiência cultural enriquecedora que poderá moldar sua carreira de forma única. Confira!

1. Stanford University (Estados Unidos)

Localizada na Califórnia, a Stanford University é mundialmente reconhecida por seu rigor acadêmico e por sua ênfase em inovação. O programa de Engenharia Ambiental da Stanford é integrado com outras disciplinas, como Engenharia Civil e Ciências da Terra, permitindo uma abordagem interdisciplinar. A universidade oferece um ambiente de pesquisa de ponta e oportunidades de estágio com algumas das maiores empresas do mundo, o que proporciona uma vantagem competitiva para seus graduados.

2. University of Cambridge (Reino Unido)

A University of Cambridge, uma das instituições mais antigas e prestigiadas do mundo, oferece um curso de Engenharia Ambiental que combina tradição acadêmica com inovação tecnológica. O programa é conhecido por seu foco em pesquisa e desenvolvimento sustentável, preparando os alunos para enfrentar os desafios ambientais globais. Além disso, Cambridge oferece uma rica experiência cultural, com uma comunidade estudantil diversa e vibrante.

3. Massachusetts Institute of Technology (Estados Unidos)

O MIT dispensa apresentações, sendo uma das melhores universidades do mundo em várias áreas da engenharia. Seu programa de Engenharia Ambiental é altamente conceituado, com ênfase em resolver problemas complexos relacionados ao meio ambiente, como a gestão de recursos hídricos e a redução de emissões de carbono. O MIT oferece uma combinação única de rigor acadêmico, inovação tecnológica e oportunidades de networking global.

4. ETH Zurich (Suíça)

ETH Zurich é uma das principais instituições de ensino superior da Europa, conhecida por sua excelência em pesquisa e inovação. O programa de Engenharia Ambiental da ETH Zurich é fortemente orientado para a prática, com foco em problemas ambientais locais e globais. A Suíça, com sua política de sustentabilidade avançada, oferece um ambiente ideal para estudantes que desejam se especializar nesta área.

5. University of California, Berkeley (Estados Unidos)

A UC Berkeley é uma das melhores universidades públicas dos Estados Unidos, com um programa de Engenharia Ambiental que é altamente classificado mundialmente. A universidade é conhecida por seu foco em sustentabilidade e inovação, oferecendo aos alunos oportunidades únicas de pesquisa e desenvolvimento em parceria com empresas e organizações governamentais.

6. Imperial College London (Reino Unido)

O Imperial College London é uma instituição de renome internacional, especialmente nas áreas de ciência, engenharia e medicina. Seu programa de Engenharia Ambiental é intensivo e multidisciplinar, oferecendo aos estudantes uma formação sólida em ciências ambientais, juntamente com habilidades práticas em engenharia. A localização em Londres também oferece um ambiente multicultural e inúmeras oportunidades de estágio e emprego.

7. University of Tokyo (Japão)

A University of Tokyo é a melhor universidade do Japão e uma das mais respeitadas da Ásia. Seu programa de Engenharia Ambiental é conhecido por sua forte ênfase em inovação tecnológica e pesquisa aplicada. Estudar no Japão oferece uma experiência cultural única e a oportunidade de explorar soluções ambientais em um dos países mais avançados tecnologicamente do mundo.

8. Tsinghua University (China)

Tsinghua University, localizada em Pequim, é uma das universidades mais prestigiadas da China. O programa de Engenharia Ambiental da Tsinghua é altamente respeitado, com um forte foco em pesquisa e desenvolvimento sustentável. A China, sendo um dos países mais populosos do mundo, enfrenta desafios ambientais únicos, tornando esta universidade um excelente local para estudar e se especializar em soluções ambientais.

9. University of Melbourne (Austrália)

A University of Melbourne é uma das melhores universidades da Austrália e oferece um programa de Engenharia Ambiental que é altamente classificado globalmente. A universidade é conhecida por seu foco em sustentabilidade e inovação, oferecendo aos alunos oportunidades de pesquisa em um ambiente diverso e internacional. A Austrália, com sua rica biodiversidade, oferece um cenário ideal para estudos ambientais.

10. Delft University of Technology (Países Baixos)

Delft University of Technology, localizada nos Países Baixos, é conhecida por sua forte tradição em engenharia e inovação. O programa de Engenharia Ambiental da Delft é focado em sustentabilidade, gestão de água e energia renovável. A universidade oferece uma combinação de rigor acadêmico e aplicação prática, preparando os alunos para enfrentar os desafios ambientais do futuro.

11. National University of Singapore (Singapura)

A National University of Singapore é uma das melhores universidades da Ásia e oferece um programa de Engenharia Ambiental que é reconhecido globalmente. A universidade é conhecida por seu foco em inovação e pesquisa aplicada, com ênfase em soluções sustentáveis para problemas ambientais. Estudar em Singapura oferece uma experiência multicultural e acesso a uma das economias mais avançadas do mundo.

12. University of British Columbia (Canadá)

A University of British Columbia, localizada em Vancouver, é uma das melhores universidades do Canadá e oferece um programa de Engenharia Ambiental que é altamente respeitado. A universidade é conhecida por seu foco em sustentabilidade e inovação, com oportunidades de pesquisa em áreas como mudança climática e gestão de recursos naturais. O Canadá, com sua vasta paisagem natural, oferece um ambiente ideal para estudos ambientais.

13. Politecnico di Milano (Itália)

O Politecnico di Milano é uma das melhores universidades de engenharia da Itália e oferece um programa de Engenharia Ambiental que é altamente classificado. A universidade é conhecida por sua forte ênfase em pesquisa e inovação, com foco em sustentabilidade e soluções ambientais. Estudar na Itália oferece uma rica experiência cultural e a oportunidade de explorar as belas paisagens do país.

14. University of Sydney (Austrália)

A University of Sydney é uma das melhores universidades da Austrália e oferece um programa de Engenharia Ambiental que é altamente respeitado globalmente. A universidade é conhecida por seu foco em sustentabilidade e inovação, com oportunidades de pesquisa em áreas como gestão de água e energia renovável. A localização em Sydney oferece um ambiente multicultural e acesso a uma das cidades mais vibrantes do mundo.

Eduardo Mikail

Engenheiro Civil e empresário. Fundador da Mikail Engenharia, e do portal Engenharia360.com, um dos pioneiros e o maior site de engenharia independente no Brasil. É formado também em Administração com especialização em Marketing pela ESPM. Acredita que o conhecimento é a maior riqueza do ser humano.

As lajes maciças são estruturas planas, de concreto armado, utilizadas em pisos e coberturas de edificações, sendo responsáveis por suportar cargas (como peso de móveis, pessoas, veículos e mais) e distribuir esforços ao longo das edificações. A definição da sua espessura é um fator determinando de garantia de estabilidade e segurança de obras de Engenharia Civil, além da eficiência dos projetos como um todo. Neste artigo do Engenharia 360, vamos explorar o que dizem as normas sobre o assunto.

Importância da espessura das lajes

A começar, a espessura das lajes maciças impacta diretamente na altura total das edificações, possivelmente no número de andares e nas estruturas de fundação utilizadas nos projetos. Vale enfatizar que uma espessura inadequada pode resultar em deformações severas, fissuras e até mesmo colapsos. Por isso mesmo, essa medida não é arbitrária, mas um resultado de um conjunto de cálculos que levam em consideração fatores, incluindo:

• como o somatório de carga que o elemento deve suportar;
• a distância entre os apoios da laje ou, melhor dizendo, a abertura que ela precisa vencer;
• o tipo de concreto que será utilizado e sua resistência;
• e a quantidade e o tipo de aço empregado no reforço.

Normas da ABNT para espessura de lajes maciças

No Brasil, a ABNT estabelece diretrizes rigorosas para garantir a segurança das construções. Especialmente com relação à espessura de lajes maciças, os parâmetros mínimos estão descritos na NBR 6118, que trata de projetos de estruturas de concreto. Segundo o item 13.2.4.1, as espessuras mínimas são definidas da seguinte forma:

• Laje para cobertura (sem balanço): 7 cm
• Laje de piso (sem balanço): 8 cm
• Laje em balanço (ou marquise): 10 cm
• Laje suporte de veículos de passeio (até 30 kN): 10 cm
• Laje suporte de veículos (mais de 30 kN): 12 cm
• Laje com protensão apoiada em vigas: 15 cm (mínimo de L/42 para lajes-piso biapoiadas e L/50 para lajes-piso contínuas)
• Lajes lisas: 16 cm
• Lajes-cogumelo (fora do capitel): 14 cm

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Resumindo, essas medidas são fundamentais para garantir que as lajes suportem as cargas previstas sem comprometer a segurança das edificações. Tal conformidade é crucial para prevenir patologias estruturais e garantir a durabilidade das estruturas por mais de 50 anos.

Claro que as espessuras adequadas não podem se resumir a seguir esses valores mínimos indicados. É essencial que os engenheiros realizem cálculos precisos de concreto e armação, assegurando que esses elementos estruturais suportem de modo eficaz as cargas previstas. Além disso, calcular a altura correta dos espaçadores para evitar problemas futuros na estrutura – falaremos mais sobre isso no parágrafo final.

Regra prática para espessura de lajes maciças

Em termos gerais, o cálculo da espessura de lajes maciças segue a seguinte fórmula:

espessura (h) = Lx / 40

Onde Lx é o lado menor da laje.

Coeficiente adicional para lajes em balanço

Quando a laje está em balanço, os esforços solicitantes devem ser multiplicados por um coeficiente adicional, 𝛾𝑛, que varia conforme a espessura da laje. Os valores são os seguintes:

Veja Também: Como construir lajes com mais eficiência e menor custo?

Cálculo da altura do espaçado

Por fim, como citado antes, é importante realizar o cálculo do espaçador dentro dessa análise da espessura da laje maciça. Isso assegura que as armaduras estejam devidamente distanciadas do concreto. Do contrário, um espaçador inadequado pode levar a problemas de aderência entre o concreto e o aço, resultando em falhas estruturais.

Fontes: Ricardo Trevisan.

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Redação 360

Nossa missão é mostrar a presença das engenharias em nossas vidas e a transformação que promovem, com precisão técnica e clareza.

Você já se perguntou por que as calculadoras científicas são tão importantes no dia a dia dos estudantes e profissionais de Engenharia? Antes de tudo, essas ferramentas não podem ser encaradas como simples dispositivos de cálculo. Hoje, elas são praticamente uma extensão do pensamento analítico e crítico dos engenheiros, facilitando operações complexas e acelerando processos de matemática, física, química e outras áreas.

Assim sendo, as calculadoras científicas estão revolucionando o mundo da Engenharia, auxiliando na realização de cálculos com precisão e rapidez, otimizando o tempo e o desempenho. Mas, com tantas opções no mercado, escolher a calculadora científica ideal pode ser um desafio. Pensando nisso, o Engenharia 360 preparou este guia completo para te ajudar a tomar a melhor decisão!

O impacto das calculadoras científicas nas engenharias

Muita gente pode não dar a devida importância às calculadoras científicas, pois essas calculadoras são aliadas silenciosas. Mas seu valor é provado no dia-a-dia, com a otimização do tempo gasto em cálculos complexos, permitindo que estudantes e profissionais, como das engenharias, foquem sua atenção na análise e resolução de problemas reais.

Com calculadoras científicas, os engenheiros podem realizar cálculos complexos, como integrais, derivadas, equações diferenciais, operações com matrizes e vetores, funções estatísticas e muito mais, com rapidez e precisão. Essa eficiência permite aumentar a produtividade e a qualidade do trabalho em Engenharia, de projetos a avaliações. Nunca foi tão fácil visualizar conceitos matemáticos e compreender problemas complexos, o que garante um aprendizado contínuo e retenção do conteúdo!

A diferença entre calculadoras e calculadoras científicas

Já justificamos porque vale a pena, sendo engenheiro ou estudante, você ter uma calculadora científica. Agora chegou a vez de apresentar as principais diferenças entre calculadoras disponíveis no mercado.

Antes de tudo, vale dizer que, para atender melhor às suas necessidades, é preciso buscar por um modelo de recursos avançados em termos de funcionalidades e usabilidade. Isso porque só esse tipo de calculadora teria o que é necessário para o que engenheiros precisam para enfrentar desafios técnicos.

As calculadoras básicas ou gráficas possuem recursos apenas para resolução de funções matemáticas básicas, como soma, subtração, multiplicação, divisão, porcentagem e funções trigonométricas.

Já as melhores calculadoras científicas possuem funções matemáticas mais complexas, como integrais, derivadas, equações diferenciais, operações com matrizes e vetores, funções estatísticas e muito mais. Além disso, apresentam armazenamento de variáveis, constantes e fórmulas para uso posterior. Visor multifuncional com maior capacidade de exibição de informações, incluindo gráficos e tabelas. E programação que permite criação de programas personalizados para automatizar tarefas repetitivas.

O que considerar na compra de uma calculadora científica

Na busca pela calculadora científica ideal, é essencial considerar certos aspectos, incluindo:

• Funcionalidade: Tendo funções matemáticas necessárias para o estudo e trabalho de Engenharia, como para operações com matrizes e vetores, ou funções estatísticas, para análise de dados, regressão linear e outras aplicações.
• Usabilidade: Com facilidade de uso, considerando layout de teclado (ergonômico e com teclas de fácil acesso), menu de navegação, clareza de visor (tamanho, resolução e capacidade de exibir gráficos e tabelas), etc.
• Memória: Com capacidade para armazenar variáveis, constantes, fórmulas e programas para uso posterior.
• Programabilidade: Para automatizar tarefas repetitivas e otimizar o tempo.
• Alimentação: Preferencialmente com opção para energia solar.
• Durabilidade: Resistente a impactos e quedas.
• Compatibilidade com outras tecnologias modernas: Conectividade com softwares educacionais e conectividade com computador e /ou dispositivos móveis, para transferência de dados.

Primeiro, identifique as funções matemáticas e recursos que você precisa para seus estudos e trabalho. Compare diferentes modelos de calculadoras disponíveis no mercado – como a CASIO ClassWiz fx-991LA CW. Opte por uma calculadora resistente a impactos e quedas; e, claro, que se encaixe com o seu orçamento.

Erros a evitar ao escolher uma calculadora científica

• Escolher uma calculadora com funções matemáticas insuficientes para suas necessidades de engenheiro.
• Optar por uma calculadora com interface complexa e difícil de usar.
• Ignorar a capacidade de memória da calculadora.
• Escolher uma calculadora com visor de baixa resolução.
• Não verificar a compatibilidade da calculadora.
• Negligenciar a durabilidade e a resistência da calculadora.
• Escolher uma calculadora sem conectividade, caso necessite transferir dados.
• Comprar calculadora genérica, falsa ou réplica de originais.

Evitar erros comuns na escolha é garantir que a ferramenta adquirida seja verdadeiramente uma aliada no sucesso acadêmico e profissional.

A nova calculadora CASIO fx-991LA CW

A CASIO é líder mundial em calculadoras científicas, referência em qualidade, confiabilidade e inovação, desenvolvendo produtos utilizados por milhões de estudantes e profissionais em todo o mundo.

Vantagens CASIO ClassWiz

A calculadora fx-991LA CW faz parte da sua nova geração de calculadoras científicas ClassWiz, com alta tecnologia, atendendo às demandas cada vez mais complexas dos engenheiros. Seus recursos avançados, auxiliam na resolução de problemas, na otimização do tempo e na maximização do desempenho. Confira a lista de vantagens CASIO ClassWiz fx-991LA CW:

• Visor natural intuitivo: Facilita a leitura e a compreensão de expressões matemáticas, como se estivessem escritas em um livro.
• Menu com ícones e texto em português: Simplifica a navegação e o uso da calculadora, mesmo para usuários iniciantes.
• Teclado redesenhado: Oferece maior ergonomia e conforto durante o uso.
• 13 aplicativos integrados: Abrangem diversas áreas da matemática e da engenharia.
• Função Tabela: Permite visualizar e analisar funções em formato de tabela.
• Função Equação: Resolve equações polinomiais e sistemas lineares com facilidade.
• Função Matriz: Realiza operações com matrizes, como inversão, determinante e multiplicação.
• Função Complexo: Permite trabalhar com números complexos em diversas formas.
• Compatibilidade com ClassPad.net: Integra-se com o software educacional da CASIO para criação de conteúdos, planos de aula e atividades interativas.
• Design moderno e compacto: Facilita o transporte e o armazenamento.

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Enfim, as calculadoras científicas são ferramentas essenciais para engenheiros modernos, dando suporte em diversas áreas, como Civil, Eletrotécnica, Mecânica, Química, Produção, Aeronáutica, Computação e outras.

Nesse cenário, a CASIO ClassWiz fx-991LA CW se destaca como uma excelente opção para esses profissionais, oferecendo recursos avançados, interface intuitiva, memória robusta, visor de alta resolução e compatibilidade com software educacional.

Com a calculadora científica ideal em mãos, você estará pronto para desvendar os segredos da matemática e conquistar seus objetivos na Engenharia!

Veja Também: Testamos a CASIO fx-991EX CLASSWIZ

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