OBRA E VIDA

FÍSICOS


1.    Charles A. de Coulomb    1º BIMESTRE
2.    Charles du Fay                 1º BIMESTRE
3.    James P. Joule                  2º BIMESTRE
4.    Descartes                        2º BIMESTRE
5.    Thomas Edison                3º BIMESTRE
6.    César Lattes                    3º BIMESTRE
7.    Marie Curie                     4º BIMESTRE
8.    James Clerk Maxwell       4º BIMESTRE

PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO

Considera-se um corpo eletrizado quando este tiver número diferente de prótons e elétrons, ou seja, quando não estiver neutro. O processo de retirar ou acrescentar elétrons a um corpo neutro para que este fique eletrizado denomina-se eletrização. Alguns dos processos de eletrização mais comuns são:
O estudo da eletricidade originou-se de observações que, aparentemente, foram feitas pela primeira vez pelos gregos. Na realidade, é possível que outros povos tenham também observado esses fenômenos, mas os relatos mais antigos de que temos registro são dos gregos, e assim atribui-se a eles a primazia desse feito.
A primeira observação foi feita com um material denominado âmbar. Semelhante ao plástico, resulta do endurecimento da seiva de árvores de uma espécie extinta. Tales de Mileto, o primeiro filósofo do qual temos conhecimento, parece ter sido também o primeiro a chamar atenção para o fato de que o âmbar, após ser atritado com lã ou pelo de animal, adquire a propriedade de atrair objetos “leves”, como, por exemplo, penas, fios de algodão, papel picado, etc.
Depois de algum tempo e alguns estudos sobre o âmbar foi constatado que a eletricidade não era exatamente uma propriedade exclusiva do âmbar, mas tratava-se de um fenômeno generalizado e que podia ser observado em diversas substâncias. Hoje sabemos que estamos rodeados de uma série de fenômenos elétricos e de suas incontáveis aplicações práticas: rádio, transmissão via satélite, internet, chapinha, chuveiro elétrico, etc.
Em alguns momentos do nosso cotidiano nos deparamos com situações um pouco estranhas, nas quais tomamos choques em maçanetas de portas, na tela da TV, ou até mesmo quando encostamos em outra pessoa. Esses pequenos choques ocorrem em razão da eletricidade estática que adquirimos diariamente. Essas cargas são adquiridas por alguns processos de eletrização conhecidos há séculos. São três os processos de eletrização: eletrização por atrito, eletrização por contato e eletrização por indução.
Processos de eletrização
Eletrização por atrito
Como o próprio nome diz, atritando-se, ou melhor, colocando-se dois corpos constituídos de substâncias diferentes e inicialmente neutros em contato muito próximo, um deles cede elétrons, enquanto o outro recebe. Ao final, os dois corpos estarão eletrizados e com cargas elétricas opostas.
Eletrização por contato
Dizemos que a eletrização por contato é um processo no qual um corpo eletrizado é colocado em contato com um corpo neutro. De preferência, devem ser usados dois corpos condutores de eletricidade.
Eletrização por indução
Dizemos que a indução eletrostática é o fenômeno de separação das cargas elétricas de sinais contrários em um mesmo corpo. Portanto, esse tipo de eletrização pode ocorrer apenas pela aproximação entre um corpo eletrizado e um corpo neutro, sem que entre eles aconteça qualquer tipo de contato.
Como citado anteriormente, algumas vezes, ao abrirmos a porta do carro levamos um pequeno choque. Esse choque é proveniente do processo de eletrização por atrito, pois, ao se movimentarem, os automóveis e outros veículos se eletrizam por atrito com o ar. Isso é mais notado em locais de clima seco. É muito comum um passageiro levar um choque quando o ônibus chega à parada: basta ele se encostar a qualquer uma das partes metálicas do veículo. Nesse caso, o passageiro faz o papel de fio terra.
Muitas vezes, também é possível levar um choque quando se desce de um automóvel. Geralmente, o veículo está eletrizado por atrito com o ar e, ao descer do carro, a pessoa estabelece um contato entre a carcaça metálica eletrizada do carro e a terra. Eis uma das causas de choque elétrico.
No entanto, existe outra razão para ocorrer o choque elétrico ao se descer de um carro: o passageiro, por ficar sentado no banco, causa atrito entre o tecido de sua roupa e o tecido do banco do veículo. Assim, a pessoa fica eletrizada e, ao descer do carro, carrega essas cargas elétricas espalhadas em seu corpo. Quando, então, toca em um metal (carro), este faz escoar as cargas para a terra, ocasionando o choque elétrico.

UM PASSO MAIS PRÓXIMO DAS ESTRELAS

A fonte de energia para o futuro da humanidade pode estar escondida dentro de um minúsculo cilindro dourado que cabe na ponta de um dedo... e que é usado como alvo para os quase duzentos feixes do laser mais energético do mundo.
Há várias décadas que os cientistas perseguem o sonho de conseguir replicar em laboratório e de forma controlada a fusão nuclear - o mecanismo natural através do qual as estrelas produzem a sua imensa energia. Para isto, é preciso pegar em dois isótopos do elemento hidrogênio e obrigá-los a fundirem-se, formando hélio e liberando energia. Mas esta união é muito difícil de atingir, devido à repulsão mútua dos isótopos, e as condições físicas em que esta se consegue ultrapassar são extremamente sensíveis.
Um dos  principais métodos considerados para se tentar alcançar a fusão é o chamado confinamento magnético, em que um anel de plasma - um gás ionizado - é mantido a altas temperaturas num volume restrito. Um exemplo de um sistema deste tipo é o projeto internacional ITER, agora em desenvolvimento no sul de França. O outro método é a fusão por confinamento inercial, em que um pequeno alvo atestado de "combustível" nuclear é irradiado por um grande número de feixes laser de alta intensidade, comprimindo-o de modo a que as condições para se obter fusão sejam atingidas no seu núcleo. Também na Europa, está em desenvolvimento o projeto HIPER , que explora esta via alternativa. (Portugal é representado em ambos os projetos pelo Instituto de Plasma e Fusão Nuclear, unidade de investigação do Instituto Superior Técnico, Lisboa)
Agora, num artigo publicado na revista Science desta semana, cientistas do Laboratório Lawrence Livermore, na Califórnia, dão conta de um avanço significativo na tentativa de atingir fusão nuclear usando lasers. Para isso, usaram aquele que é o maior laser do mundo - o mega-projecto National Ignition Facilitv (NIF) - que foi inaugurado em Maio de 2009 e começa agora a dar os primeiros resultados de sucesso. O NIF, cuja construção se iniciou em 1997, tem um total de 192 feixes laser de alta energia, gerados ao longo de uma cadeia de amplificação que ocupa um espaço equivalente ao de três campos de futebol. O coração do NIF consiste numa enorme câmara de aço esférica, com três andares de altura, onde cada um dos feixes entra por uma pequena janela e é focado no centro. Aqui encontra-se o pequeno cilindro dourado, chamado hohlraum, cujo interior é iluminado de forma simétrica pelo total dos feixes (ver imagem). A energia luminosa que atinge este alvo é de 1.8 milhões de Joules, concentrada em impulsos cuja duração é inferior a um centésimo de milionésimo de segundo. Desta vez, ainda não foi utilizada toda a energia - apenas cerca de 40%. Mesmo assim, trata-se de um novo recorde mundial de energia produzida por um laser, sendo 20 vezes superior ao máximo atingido anteriormente. E a colossal potência equivalente seria suficiente para fazer evaporar num segundo toda a água de 50 piscinas olímpicas.
Na fusão por confinamento inercial, os feixes laser criam um "banho" de raios-x dentro do hohlraum, em cujo interior está colocada uma micro-cápsula contendo o combustível. O raios-x fazem com que a cápsula seja comprimida e a sua temperatura se eleve de forma quase instantânea até milhões de graus. As densidades atingidas levam a que se dê a fusão dos átomos no seu interior. Se a energia libertada for superior a toda a  energia que foi investida para a produzir, temos uma fonte eficiente.
Espera-se que este processo seja a chave para se atingir a fusão, só que o caminho até lá se chegar está cheio de dificuldades técnicas. Por exemplo, a irradiação do alvo tem que ser feita de forma extremamente simétrica e homogênea, já que quaisquer desequilíbrios perturbam e inviabilizam o processo. Outro problema que preocupa os investigadores há três décadas tem a ver com o plasma criado pelos lasers dentro do hohlraum. Acontece que os lasers são de tal forma intensos que, ao interagirem com o interior do pequeno cilindro, vaporizam a sua matéria, criando uma "sopa" de partículas carregadas entre as suas paredes. Pensava-se que esta "sopa" de plasma atuaria como um nevoeiro, prejudicando a capacidade da cápsula ser uniformemente iluminada, e afetando inevitavelmente a eficiência de absorção da luz.
O que as recentes experiências realizadas no NIF demonstraram é que o plasma não reduz a capacidade de absorção de energia como se temia, mas que até pode ser manipulado favoravelmente de forma a otimizar a iluminação da cápsula e a uniformidade da compressão. Foi uma prova dramática de que aquele que se receava que fosse um dos principais problemas pode afinal ser ultrapassado. É um dos resultados mais promissores em toda a história da fusão nuclear.
Entretanto, uma vez concluída esta fase de demonstração, os investigadores do NIF contam iniciar em Maio as experiências com alvos efetivamente carregados de combustível, e utilizando a 100% a energia que pode ser produzida pelo sistema. Com estes parâmetros, eles estão convictos de que a demonstração de fusão nuclear pode estar para muito breve. No ano em que se comemoram os 50 anos da invenção do laser, seria um presente a condizer.