Radar inspirado em golfinhos localiza muito mais que peixes

Sonar dos golfinhos

Uma nova técnica de radar inspirada no sonar dos golfinhos promete inaugurar um novo capítulo no campo do rastreamento de vítimas de desastres naturais, além de várias outras aplicações.

Tim Leighton, da Universidade de Southampton, no Reino Unido, ficou intrigado ao tentar entender como os golfinhos conseguem "enxergar" através das cortinas de bolhas que eles criam para aprisionar os peixes, facilitando sua captura.

"Fiquei pensando que os golfinhos não deveriam conseguir ver os peixes usando seus sonares no meio dessas nuvens de bolhas, a menos que fizessem algo muito inteligente, que os sonares fabricados pelo homem não conseguem fazer," conta ele.

De fato, o sonar dos golfinhos é tão eficiente porque envia dois pulsos em rápida sequência, algo que Leighton chamou de "sonar de pulsos gêmeos invertidos" (TWIPS:Twin Inverted Pulse Sonar).

A técnica usa um sinal que consiste em dois pulsos em rápida sucessão, um idêntico ao outro, mas com a fase invertida.

Os golfinhos têm uma capacidade natural para processar os dois sinais de forma a distinguir entre os peixes e a desordem representada pela cortina de bolhas na água.

Para detectar os sinais TWIPR, os pesquisadores usaram fios e um parafuso para construir uma antena de altíssima eficiência. [Imagem: University of Southampton]

Radar de pulsos gêmeos

O professor Leighton propôs então que a técnica TWIPS - que é uma técnica de sonar - poderia ser aplicada a ondas eletromagnéticas, o que significa que ela poderia também funcionar para um radar.

A equipe disparou então pulsos gêmeos invertidos de radar em direção a um alvo, uma antena dipolo com um diodo em seu ponto de alimentação, para distinguir o sinal da "desordem", representada por uma placa de alumínio e uma braçadeira enferrujada.

No teste, o pequeno alvo mostrou-se 100.000 vezes mais potente do que o sinal de desordem representado por uma placa de alumínio muito maior, de 34 por 40 centímetros.

Estava então criado o TWIPR, um radar de pulsos gêmeos invertidos.

Identificação e rastreamento

Como a antena-alvo com seu diodo mede 6 cm de comprimento, pesa 2,8 gramas, custa menos do que um euro e não precisa de baterias, Leighton deu-se conta de que havia desenvolvido um novo sistema de etiquetas de identificação e localização que é miniaturizado, leve e muito barato.

Essas etiquetas de radar - uma referência às etiquetas RFID - podem ser facilmente ajustadas para ressonâncias específicas, de modo a fornecer um identificador único para um pulso TWIPR.

Elas poderão ser usadas para rastrear animais, em infraestrutura (dutos e conduítes embutidos, por exemplo) e por seres humanos que entram em áreas de risco, sejam eles mineiros entrando para o trabalho ou esportistas em uma estação de esqui.

Mas mesmo vítimas de soterramento que não estejam usando os marcadores poderão ser localizadas pelo método TWIPR, porque ele pode ser ajustado para procurar ressonâncias de telefones celulares, oferecendo a possibilidade de localizar vítimas mesmo quando seus celulares estiverem desligados ou as baterias sem carga.

"Além dessas aplicações, essa tecnologia pode ser ampliada para outras radiações, tais como o imageamento de ressonância magnética (MRI) e o LIDAR [radar de luz], que, por exemplo, detecta a não linearidade de processos de combustão, oferecendo a possibilidade da criação de sistemas de detecção de incêndios assim que eles começam," acrescentou o professor Leighton.

Bibliografia:

Radar clutter suppression and target discrimination using twin inverted pulses
T. G. Leighton, G. H. Chua, P. R. White, Kenneth F. Tong, Hugh D. Griffiths, David J. Daniels
Proceedings of the Royal Society A
Vol.: 469 2160 20130512
DOI: 10.1098/rspa.2013.0512

Fonte - SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Radar inspirado em golfinhos localiza muito mais que peixes. 24/10/2013. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=radar-inspirado-golfinhos. Capturado em 25/10/2013. 

Antena 3D para GPS não deixará você perdido

Antena 3D

Você se tornou tão dependente do GPS a ponto de se sentir perdido tão logo haja um problema de conexão com os satélites?

A solução para sua fobia pode estar em uma nova antena 3D.

Segundo seus criadores, a antena 3D poderá garantir o funcionamento dos receptores de GPS em áreas urbanas com alta densidade de construções e até no interior dos edifícios.

O problema é que os receptores de GPS ficam confusos quando precisam separar os sinais legítimos dos satélites de posicionamento global daqueles que são meras reflexões nos edifícios.

A antena 3D possui nada menos do que 80 elementos separados, cada um dos quais pode ser ativado individualmente.

A antena 3D possui nada menos do que 80 elementos separados, cada um dos quais podendo ser ativado individualmente. [Imagem: Locata]

Basta ligar cada um dos elementos durante uma fração de segundo para detectar a intensidade e a direção dos sinais de entrada. Um algoritmo especial compara as leituras dos diversos elementos, descartando aqueles que são interpretados como reflexões.

O grande inconveniente do projeto é o tamanho não apenas da antena, mas também do receptor. Como é usado um único receptor para toda a antena, ele deve ser de alta potência e, por decorrência, igualmente grande.

Contudo, a responsável pela inovação, a empresa australiana Locata, afirma já estar planejando construir uma versão miniaturizada da antena de GPS 3D, adequada para ser colocada em mochilas e até em capacetes.

Ou seja, dá até para imaginar um boné tendo no alto uma antena dessas, que, miniaturizada, talvez chegue mais ou menos ao tamanho de uma laranja - o protótipo é maior do que uma melancia.

Se a moda pegar, talvez o GPS não lhe dê ainda uma garantia de 100% de que você não vai se perder, mas será muito mais fácil para seus amigos encontrarem você.




FONTE - SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Antena 3D para GPS não deixará você perdido. 11/10/2013. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=antena-3d-gps. Capturado em 24/10/2013. 

Antena inflável pode mandar CubeSats espaço afora

Satélites miniaturizados

O futuro da tecnologia dos satélites parece estar cada vez mais a caminho da miniaturização.

E o objetivo não é maior do que uma caixa de sapatos.

Esses chamados "CubeSats", juntamente com uma família de outros pequenos satélites, cada um com seus próprios apelidos, estão tornando a exploração do espaço mais barata e mais acessível.

Esses satélites minúsculos podem ser lançados por uma fração do custo dos tradicionais.

E isto os está tornando realmente acessíveis: já é possível fazer seu próprio experimento em um satélite de código aberto.

Um CubeSat - o retângulo visto logo atrás da antena - agora poderá contar com comunicações de longo alcance. [Imagem: MIT/Alessandra Babuscia]

Antena inflável

Agora, uma nova tecnologia de comunicações poderá transformar os CubeSats em autênticas sondas espaciais, prontas para viajar para os confins do Sistema Solar.

Os pequenos satélites são muito bons, mas têm pelo menos uma grande limitação: o alcance das suas comunicações.

Grandes antenas de rádio de longo alcance não cabem dentro de um CubeSat, que acaba sendo equipado com antenas bem menores e menos potentes.

Isso restringe sua operação a órbitas muito mais baixas do que os satélites tradicionais, sobretudo os geoestacionários.

Mas isto pode estar prestes a mudar.

Pesquisadores do MIT demonstraram que uma antena inflável pode ser tudo o que um CubeSat precisa para efetuar comunicações de longo alcance e ainda permanecer pequeno.

A antena amplifica significativamente um sinal de rádio, permitindo que um CubeSat transmita dados de volta à Terra em uma taxa mais elevada.

E a distância que pode ser coberta pelas comunicações de um nanossatélite equipado com uma antena inflável é sete vezes maior.

"Com esta antena você pode transmitir dados a partir da Lua, e ainda mais longe do que isso," garante Alessandra Babuscia, líder do projeto. "Esta antena é uma das soluções mais baratas e mais econômicas para o problema de comunicação [dos pequenos satélites]".

Sublimação

Antenas infláveis não são uma ideia nova, mas inflá-las no espaço requer equipamentos volumosos, com complicados sistemas de válvulas de pressão.

Os pesquisadores encontraram uma alternativa no ácido benzoico, um tipo de pó que sofre sublimação, a passagem direta do estado sólido para o estado gasoso.

Nos testes em uma câmara de vácuo, que imita a baixa pressão do espaço, o pó se converteu em gás, inflando duas antenas na forma desejada, com um metro de diâmetro cada uma.

Empacotadas, cada antena ocupa meros 10 centímetros cúbicos, o que é razoável para um CubeSat.

Fonte - SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Antena inflável pode mandar CubeSats espaço afora. 22/10/2013. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=antena-inflavel-mandar-cubesats-espaco-afora. Capturado em 22/10/2013.