90 segundos de Ciência | Investigadores do Técnico

As características das águas subterrâneas de Cabeço de Vide são similares àquelas que podem ser encontradas no planeta vermelho. Por esta razão, estas águas despertaram o interesse da NASA, que tem assim o objectivo de as estudar como um análogo para uma futura exploração das águas subterrâneas em Marte.​

(1 de junho de 2018)

“Este projecto está focado na caracterização das águas minerais de Cabeço de Vide que devemos encarar como um análogo para Marte. Um análogo para Marte porquê? Em primeiro lugar porque as rochas existentes em Cabeço de Vide são idênticas às encontradas em Marte e a NASA tem evidências da existência de água subterrânea em Marte”, explica.

Marte é conhecido como o planeta vermelho porque grande parte das rochas constituintes deste planeta são rochas muito ricas em minerais ferromagnesianos, são rochas ultramáficas, idênticas às que foram encontradas em Cabeço de Vide. “Temos na Terra rochas semelhantes às que existem em Marte. O análogo começa a surgir aqui”, reforça José Manuel Marques.

A NASA tem evidências que já houve águas de escorrência superficial em Marte a interagir com estas rochas, como é o caso de Cabeço de Vide. O investigador salienta que também há águas subterrâneas em Marte análogas às águas minerais de Cabeço de Vide.

“Nós na Terra temos um local onde a interacção água-rocha pode ser em tudo semelhante à interacção água-rocha que já ocorreu ou que está a decorrer neste momento no planeta vermelho”, conclui.

Saiba mais sobre o investigador em: CERENA

Esta investigação está a desenvolver nano cápsulas de sílica para entrega de antibióticos. Estas cápsulas vão ser capazes de identificar as bactérias responsáveis por uma infeção, agindo diretamente nas mesmas e aumentando assim a eficiência do antibiótico.​

(8 de Maio de 2018)

“A resistência das bactérias aos antibióticos é um problema atual. Hoje em dia os antibióticos são menos eficientes porque as bactérias têm resistência a esses antibióticos o que faz com que para um antibiótico ser mais eficiente nós temos que tomar uma dose maior de antibiótico. Uma dose maior de antibiótico tem também maiores efeitos secundários”, explica.

Para combater a resistência das bactérias aos antibióticos Carina Crucho propõe o desenvolvimento de uma tecnologia de entrega de fármacos capaz de reduzir a quantidade de antibiótico administrada e de aumentar a concentração local de antibiótico na própria bactéria.

“Como podemos contornar este problema da resistência aos antibióticos? O desenvolvimento de um novo antibiótico leva pelo menos 10 anos mas, no entanto, após estar no mercado a resistência das bactérias a esse antibiótico leva apenas um a dois anos. É um processo muito rápido, por isso outra maneira de nós conseguirmos combater a resistência aos antibióticos é aumentar a concentração local de antibiótico na própria bactéria”, acrescenta

Para entregar o antibiótico directamente na bactéria a investigadora está a utilizar nano cápsulas de sílica. Carina Crucho descreve estas cápsulas como esferas ocas de vidro que vão transportar o antibiótico até à bactéria.

“É como se as nano partículas fossem carteiros. Estas nano partículas são carteiros que levam na sua sacola encomendas. Neste caso as encomendas são os antibióticos. O carteiro tem a encomenda na sua sacola, e este carteiro tem um GPS que na nossa investigação são moléculas de açúcar e, com a ajuda do GPS, o carteiro vai conseguir chegar à bactéria sem perder muito tempo pelo caminho. Assim chega ao pé da bactéria, entrega-lhe a encomenda, que neste caso, é um presente envenenado”, descreve.

Esta investigação já garantiu a Carina Crucho uma Medalha de Honra da L'Oreal Portugal para as Mulheres na Ciência 2017.

Saiba mais sobre a investigadora em: Researchgate | CQFM

Diminuir o atraso de comunicação entre dispositivos e preparar as redes de telecomunicações para a chegada do 5G é o grande objetivo deste projeto.

(20 de Fevereiro de 2018)

“O objetivo IRACON do é desenvolver as tecnologias de rede, aquelas que não são percetíveis diretamente por nós como utilizadores mas que depois usamos nos nossos dispositivos para aquilo que também já se convencionou chamar a quinta geração, ou seja, para os novos sistemas de comunicações móveis e sem fios que vão começar a ser vendidos e disponibilizados ao utilizador a partir de 2020/21”, explica.

Este projeto irá focar-se em diversos aspetos das redes de comunicação, de entre os quais Luís Correia destaca o atraso. “Temos que tornar as comunicações mais rápidas, há limites físicos porque a propagação dos sinais faz-se à velocidade da luz e eu aí não consigo mudar as leis da física, agora eu posso mudar a arquitetura das redes. Posso diminuir imenso o atraso da transmissão de informação se eu mudar a maneira como a informação é transmitida entre os vários nós da rede simplificando a maneira como os computadores gerem a informação”, explica.

No IRACON o grupo de Luís Correia está a olhar para a maneira como os computadores podem ser trazidos mais ainda para as telecomunicações simplificando a transmissão da informação e diminuindo os tempos com que a informação é transmitida.

Este projeto conta com a participação de investigadores de 44 países de todo o Mundo. Portugal conta com representantes do IST, do INESC ID, da Universidade Nova de Lisboa, da Universidade da Beira Interior e da Universidade do Porto.

Saiba mais sobre o investigador em: Researchgate | IST

As células solares orgânicas são mais baratas e mais flexíveis que as células solares convencionais. Contudo, têm uma menor eficiência energética quando comparadas com aquelas produzidas à base de silício. Este grupo de investigação está a usar nanomateriais híbridos para tornar as células solares orgânicas mais eficientes.​​

(12 de Fevereiro de 2018)

“As células solares que neste momento temos no mercado são produzidas à base de silício e, apesar das suas elevadas eficiências, acarretam custos muito elevados. Uma forma de ter energia eléctrica a partir do Sol mais barata é as células solares orgânicas. Apesar de terem uma menor eficiência, que neste momento anda entre os 10 e os 12%, têm um custo de produção inferior, para além de puderem ser produzidas em substratos flexíveis”, explica.

A linha de investigação de Carlos Baleizão passa pela utilização de nanomateriais híbridos para melhorar a reprodutibilidade e a estabilidade da matriz ativa das células solares orgânicas, levando assim a um ganho na eficiência e no tempo de vida das mesmas.

Para o conseguir, a equipa de Carlos Baleizão desenvolveu “pequenos berlindes” porosos com a capacidade de transportar moléculas. “Os materiais que estamos a desenvolver são à base de nanopartículas de sílica mesoporosas, pequenas esferas de vidro, com diâmetro inferior a cem nanómetros e que têm uma estrutura de poros. Como exemplo podemos pensar num berlinde em que temos um alfinete e vamos perfurando o berlinde, esses poros, porque são espaços vazios dentro da nanopartícula, podem albergar diferentes moléculas de forma a por exemplo protegê-las do oxigénio, ou até mesmo transportá-las para meios onde elas não eram solúveis”, conta.

“Neste momento estamos a usar esta plataforma para testar diferentes pares de moléculas activas nas células solares orgânicas de forma a tentar melhorar a reprodutividade, a estabilidade e a eficiência das mesmas”, conclui.

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Este projeto está a desenvolver um sistema de captura de dióxido de carbono da atmosfera que pode ser posteriormente utilizado para desenvolver combustíveis à base de carbono. Este ciclo de dióxido de carbono irá permitir reduzir o impacto do dióxido de carbono nas alterações climáticas, assim como a nossa dependência em combustíveis fósseis.  ​

(15 de janeiro de 2018)

“A ideia é fazer um ciclo de dióxido de carbono, um bocado semelhante ao ciclo de água que aprendemos na escola primária, onde capturamos o dióxido de carbono da atmosfera. Depois temos que dissociar ou decompor o dióxido de carbono. Esse é o passo mais difícil energeticamente e onde nós estamos a trabalhar”, explica.

O grupo de investigação de Vasco Guerra está a concentrar os seus esforços na decomposição do dióxido de carbono usando energias renováveis. “Se conseguirmos fazer isso e separar os produtos da decomposição do dióxido de carbono é relativamente fácil. Digo como de brincadeira que é como na culinária: É só juntar água e conseguimos produzir os hidrocarbonetos todos que são a base para produzir os combustíveis líquidos que nós usamos hoje em dia”, descreve.

A receita de Vasco Guerra prossegue com a queima dos combustíveis, cujos gases são assim reemitidos para a atmosfera, recomeçando novamente o processo. “Obviamente não estamos a diminuir a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera mas, idealmente, conseguimos fazer isto com emissões zero. Continuamos a funcionar exactamente como estamos a funcionar agora mas dispensamos a parte fóssil”, remata.

Esta tecnologia pode também ajudar a Humanidade a conquistar o Planeta Vermelho

Inspirado por uma palestra de uma diretora da NASA, Vasco Guerra está atualmente a estudar a possibilidade de adaptar o projeto PREMiERE à produção de oxigénio em Marte.

O oxigénio é um dos subprodutos deste sistema na reação de captura do dióxido de carbono da atmosfera. As características do Planeta Vermelho, uma atmosfera com muito dióxido de carbono, e uma pressão do ar mais baixa que a da Terra facilitam este processo que pode, um dia, ajudar a humanidade a explorar, e a habitar Marte.

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Projeto encontra solução biológica para as obras civis: bactérias produtoras de cimento. O problema agora está nas quantidades de bactérias a produzir para estas obras de grandes dimensões.

EP. 244 RAFAELA CARDOSO – BIOCIMENTAÇÃO: A TÉCNICA QUE UTILIZA BACTÉRIAS PARA PRODUZIR CIMENTO

Em que consiste este processo? “A biocimentação é uma técnica ecológica, que na prática consiste em usar bactérias para conseguir ter uma produção de carbonato de cálcio ou de calcite”, explica a investigadora. Esta técnica verde e não poluente implica a produção de bactérias em laboratório sob processos biológicos controlados. As bactérias são inofensivas ao ser humano e têm a vantagem de os cientistas poderem controlar a quantidade de alimento que lhes dão e a quantidade de biocimento que elas conseguem produzir.

Esta técnica pode ser aplicada para melhorar os solos em zonas como encontros de pontes, pode ser utilizada para o reforço local de fundações ou até mesmo para minimizar a erosão interna dos solos. Ainda assim, há alguns constrangimentos à sua utilização, nomeadamente a quantidade de bactérias a produzir, “porque estamos a falar de volumes brutais de solo que é preciso injetar”, justifica Rafaela Cardoso. “Para ficarem com uma ideia, demora uma semana para se produzir um litro de solução com bactérias, mas depois quando formos para campo não é só um litro, são vários metros cúbicos que vão ser necessários e portanto estamos a falar a uma escala industrial que é bastante mais complicada do que ser feita em laboratório”, reforça.

Desta forma, é necessário haver um investimento na produção destas bactérias para que possam ser aplicadas em casos de obras.

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Este é um projeto internacional que vai facilitar as operações mineiras a um médio prazo, quando os ambientes de exploração se tornarem mais inóspitos e difíceis.

Amílcar Soares é investigador do Centro de Recursos Naturais e Ambiente (CERENA), docente do Instituto Superior Técnico (IST) e trabalha atualmente no projeto Real-Time Mining.

Este projeto internacional tem como objetivo tentar responder a um desafio, “talvez o maior e mais importante desafio em médio termo da indústria mineira, que é a automação das operações mineiras”, afirma o investigador. O que acontece é que a médio prazo as descobertas da atividade mineira vão começar a ser cada vez mais profundas e em ambientes cada vez mais difíceis e complexos.

“Antes de se atingir a completa automação, há um estágio intermédio fundamental que é a monitorização e a gestão das reservas e das operações em tempo real, e esse é o objetivo deste projeto Real-Time Mining”, realça Amílcar Soares. No projeto, está-se a integrar a monitorização rápida através de aparelhos de Raios-X e de laser portáteis e “transformar essas medidas rápidas mas incertas na incerteza de modelos de reservas”. Nas minas subterrâneas principalmente, já se verifica que partes da operação mineira é feita de forma automática, isto é, já não há intervenção humana mas sim de robôs escavadores. No entanto a automação completa ainda está longe de acontecer.

“A completa automação só é possível quando essa interface com as reservas se completar em tempo real, o conhecimento em tempo real”, conclui o investigador.

Saiba mais sobre o investigador em: LinkedIn | IST | ResearchGate

Hoje em dia, grande parte do estudo e da partilha de conhecimento no ensino superior ocorre cada vez mais nos espaços informais da Universidade, como as zonas de restauração, as salas de convívio e os corredores. Há ainda espaço para as salas de aula e os anfiteatros? Como devem estes espaços evoluir?

Teresa Heitor, investigadora do núcleo de arquitectura do CERIS do Instituto Superior Técnico (IST) da Universidade de Lisboa, está a estudar a arquitetura dos campus universitários com o objetivo de melhorar os atuais paradigmas da sala de aula e dos anfiteatros.

“As mudanças que hoje estão a ocorrer no ensino superior têm uma grande ênfase no papel que é atribuído ao trabalho do estudante, às práticas colaborativas de aprendizagem que implicam espaços com outras tipologias para além daquelas convencionais, em particular porque a rigidez do modelo convencional quer seja da sala de aula, quer seja do anfiteatro, ou do laboratório, hoje já não se compadece com aquilo que se pretende sobretudo por estes modelos de grande colaboração e interação”, explica.

Para a investigadora, espaços como átrios, corredores e zonas de restauração, criam um atualmente um ambiente mais propício para o desenvolvimento do trabalho do estudante. “Pelas observações que temos vindo a realizar verificamos que parte considerável do tempo despendido em actividades relacionados com a partilha de conhecimento ocorre fora do tempo e do espaço da sala de aula e também dos gabinetes, em espaços que não foram previamente definidos para este efeito. Estamos a falar sobretudo em espaços como átrios, corredores, zonas de restauração que simultaneamente criam esse tipo de ambiente propício a essas práticas”, acrescenta.

Teresa Heitor acredita que ainda há espaço para a sala de aula e para os anfiteatros, contudo, o desenho da Universidade do futuro poderá passar por uma maior capacidade de personalização destes espaços, com mesas e cadeiras amovíveis, capazes de serem distribuídas num diverso número de disposições, de forma a adequarem-se à tipologia de cada aula, e de cada professor ou estudante.

Saiba mais sobre a investigadora em: Orcid | Academia.edu | IST

A organização de um bairro e todos os seus componentes é uma tarefa que precisa de ser muito bem pensada e executada. Este projeto pretende pensar na arquitetura portuguesa a uma escala internacional.

EP. 205 ANA TOSTÕES – A TRANSFORMAÇÃO DO ESTUDO DA ARQUITETURA MODERNA PORTUGUESA PARA UMA ESCALA INTERNACIONAL

Se se perguntam o porquê deste projeto, a docente afirma que “tem a ver com a admiração por uma arquitetura que procura e continua a procurar adequar-se à vida contemporânea, a responder às necessidades das pessoas, a pensar as cidades e as organizações de comunidade, as organizações coletivas, da maneira mais eficaz”. Em termos práticos, consiste em organizar um bairro, por exemplo, com escolas, jardins infantis, hospitais, igrejas, mercados, zonas industriais e todos os restantes elementos essenciais ao seu bom funcionamento. No fundo é “pensar a arquitetura com um sentido muito social”, sintetiza.

Invariavelmente, este estudo acabou por levar a investigação às antigas colónias portuguesas. “Fizemos um trabalho de investigação centrado em Angola e Moçambique, e descobrimos um património absolutamente fabuloso, moderno, que acreditamos que merece ser reabilitado com muito património em Portugal, com muito património nos Estados Unidos, com muito património em Tóquio, enfim, com a ideia que há legados, e há um legado moderno que pode ser reutilizado, pode ser transformado e noutros casos pode ser e deve ser restaurado”, explica Ana Tostões. A ideia fundamental é, por isso, que “o futuro também se constrói com as traças e o com o que é deixado de um passado recente”, conclui.

Saiba mais sobre a investigadora em: IST

Como vão os robots coordenar-se e interagir em equipa com seres humanos? Podem estas interações ser naturais e espontâneas? Além de responder a estas questões, esta iniciativa explora as interações simbióticas entre humanos e robots, tendo como foco a relação entre estes robots e crianças que sofrem de autismo.

Pedro Lima, professor no Instituto Superior Técnico (IST) da Universidade de Lisboa e investigador no Instituto de Sistemas e Robótica (ISR), participou no projeto INSIDE da CMU Portugal com o objetivo de desenvolver soluções tecnológicas de apoio à interação de robots com crianças em hospitais.

Para o investigador, os grandes desafios deste projeto passaram por tornar a tomada de decisão do robot o mais autónoma possível no sentido de ajudar as crianças autistas a desenvolver a sua terapia através de jogos, conversas e outras atividades realizadas com o robot.

“De facto tem-se observado nalgumas das experiências que já fizemos, em que os robots ainda têm uma autonomia muito limitada, que as crianças, por exemplo, olham o robot nos olhos, coisa que não fazem com as terapeutas”, salienta.

Foram já realizadas três experiências piloto no Hospital Garcia de Orta, que envolviam a interação do robot com um grupo de crianças. Pedro Lima salienta os elogios que os terapeutas e a equipa médica do Hospital fizeram a este projeto. “Não sendo um especialista da área, através da conversa com os colegas médicos e com os terapeutas, aquilo que nos parece é que de facto algumas das crianças lidam com o robot de uma maneira diferente da que lidavam com os terapeutas. Nalguns casos muito mais excitadas, muito mais positivas, inclusivamente fazendo uma coisa que os terapeutas costumam destacar que é a questão do olhar nos olhos. Algo que não costumam fazer com os humanos mas que no caso dos robots por vezes fazem. Olham nos olhos do robot quando interagem com ele e isso é um salto importante”, conclui.

O projeto INSIDE tem a duração de quatro anos, com término em 2018, e conta com a participação do IST, do INESC-ID, da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa (FCT NOVA), do Hospital Garcia de Orta, e das empresas IDMind, Plux e VoiceInteraction.

Saiba mais sobre o investigador em: LinkedIn | ResearchGate | ISR