O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 799, de 1 de novembro de 2006 por Phillip F. Schewe, Ben Stein, e Davide Castelvecchi.
FORMATOS MUTANTES DAS CÉLULAS SANGUÍNEAS FORNECEM PISTAS PARA O COMBATE A DOENÇAS. Células vivas não são pequenas bolas de formato constante. Em resposta às várias mudanças químicas e de temperatura, as células mudam seus formatos e seu volume. As camadas exteriores (membrana) das células vermelhas do sangue, por exemplo, podem mudar em dezenas de nanômetros em intervalos de tempo da escala de décimos de milissegundos. No recente encontro da Sociedade Óptica da América, em Rochester, NY, um grupo do MIT mostrou como eles mediram tais pequenas e rápidas flutuações, e como elas se relacionam com o comportamento osmótico das células – ou seja, ao constante esforço das células a manter um equilíbrio entre a concentração de íons entre elas próprias e seu entorno. Ela pode fazer isso, por exemplo, absorvendo ou expelindo água. Se o desequilíbrio osmótico se tornar grande demais, porém, as células podem explodir, uma ação chamada lise. Freqüentemente células doentes são mais propensas à lise, que, por sua vez, é precedida por mudanças na maneira na forma com que a membrana vibra (uma célula inchada vibra menos), daí o interesse em monitorar numericamente a atividade nas fronteiras da célula. Gabriel Popescu, um pesquisador do laboratório de espectroscopia laser de Michael Feld, diz que suas medições por microscopia óptica do papel da pressão osmótica nas vibrações das células vermelhas do sangue, provavelmente auxiliarão a entender problemas clínicos, tais como os efeito do vírus da malária na membrana das células vermelhas do sangue e as mudanças nas propriedades mecânicas das células durante a anemia falciforme. Tais conhecimentos básicos, grandemente desconhecidos até agora, pavimentam o caminho para um melhor entendimento e a formulação de estratégias para tratar estas e muitas outras doenças que envolvem as células vermelhas do sangue. Para figuras e mais informações, visitem este site.
FERVURA EM CÂMERA LENTA. Um novo estudo, realizado a temperaturas congelantes de 33°K, explicam porque certos dispositivos de troca de calor industriais (inclusive aqueles usados em usinas de energia) se fundem catastroficamente quando a formação de vapor passa por um processo chamado de "crise de fervura". A fervura, um tipo de evaporação acelerada, é, usualmente, um processo muito eficiente de transferência de energia, por causa da transferência do calor latente (o calor necessário para que uma substância mude de fase); energia se movendo de um aquecedor para um líquido por meio da formação de bolhas de vapor. Entretando, pode haver uma importante armadilha neste processo: a pouco conhecida "crise de fervura". Estas situação potencialmente perigosa acontece da seguinte maneira: em temperaturas suficientemente altas, a formação de bolhas se torna tão grande que toda a superfície do elemento aquecedor (a parte do aquecedor em contato com o líquido) pode ficar coberto por uma película de vapor que atua como isolante térmico para o líquido logo acima. (Da mesma forma que uma gota d'água, caindo sobre uma frigideira quente, evapora muito devagar). O resultado é um acúmulo de calor no aquecedor e o possivel derretimento. (Para um filme deste processo ver este site). O que Vadim Nikolayev e seus colegas na Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, em Paris, Commissão de Energia Atômica, em Grenoble, e na Universidade de Bordeaux fizeram foi fornecer a primeira observação detalhada da "crise de fervura", realizando simulações e testes de laboratório de uma teoria que sugere que o superaquecimento ocorre por causa do recúo do vapor. Isto é, em um fluxo de calor suficientemente alto, a bolha crescente irá forçosamente empurrar para os lados o líquido próximo do elemento aquecedor (de uma forma semelhante ao empuxo produzido pelos foguetes), expandindo a potencialmente perigosa camada isolante de vapor. Esta teoria foi sustentada pelo trabalho experimental realizado, não às temperaturas abrasadoras do vapor de alta pressão, mas próximas da congelante temperatura crítica do hidrogêncio líquido, onde a fervura teria que ocorrer muito lentamente, de forma a poder ser observada mais completamente. Graças à universalidade da dinâmica dos fluidos, porém, as lições aprendidas a 33°K devem ser aplicáveis a fluidos a 100°C.
Nikolayev acredita que uma melhor compreensão da "crise de fervura" poderá facilitar certas contra-medidas. Isto é importante, uma vez que os possíveis problemas com a fervura não ocorrem só em importantes instalações industriais, mas também para produtos de consumo tais como computadores laptop, nos quais a taxa de dissipação de calor pode se tornar muito mais alta do que a dos modelos atuais, devido a maiores miniaturizações (Nikolayev et al., Physical Review Letters, artigo a ser publicado; maiores informações neste site )
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
FORMATOS MUTANTES DAS CÉLULAS SANGUÍNEAS FORNECEM PISTAS PARA O COMBATE A DOENÇAS. Células vivas não são pequenas bolas de formato constante. Em resposta às várias mudanças químicas e de temperatura, as células mudam seus formatos e seu volume. As camadas exteriores (membrana) das células vermelhas do sangue, por exemplo, podem mudar em dezenas de nanômetros em intervalos de tempo da escala de décimos de milissegundos. No recente encontro da Sociedade Óptica da América, em Rochester, NY, um grupo do MIT mostrou como eles mediram tais pequenas e rápidas flutuações, e como elas se relacionam com o comportamento osmótico das células – ou seja, ao constante esforço das células a manter um equilíbrio entre a concentração de íons entre elas próprias e seu entorno. Ela pode fazer isso, por exemplo, absorvendo ou expelindo água. Se o desequilíbrio osmótico se tornar grande demais, porém, as células podem explodir, uma ação chamada lise. Freqüentemente células doentes são mais propensas à lise, que, por sua vez, é precedida por mudanças na maneira na forma com que a membrana vibra (uma célula inchada vibra menos), daí o interesse em monitorar numericamente a atividade nas fronteiras da célula. Gabriel Popescu, um pesquisador do laboratório de espectroscopia laser de Michael Feld, diz que suas medições por microscopia óptica do papel da pressão osmótica nas vibrações das células vermelhas do sangue, provavelmente auxiliarão a entender problemas clínicos, tais como os efeito do vírus da malária na membrana das células vermelhas do sangue e as mudanças nas propriedades mecânicas das células durante a anemia falciforme. Tais conhecimentos básicos, grandemente desconhecidos até agora, pavimentam o caminho para um melhor entendimento e a formulação de estratégias para tratar estas e muitas outras doenças que envolvem as células vermelhas do sangue. Para figuras e mais informações, visitem este site.
FERVURA EM CÂMERA LENTA. Um novo estudo, realizado a temperaturas congelantes de 33°K, explicam porque certos dispositivos de troca de calor industriais (inclusive aqueles usados em usinas de energia) se fundem catastroficamente quando a formação de vapor passa por um processo chamado de "crise de fervura". A fervura, um tipo de evaporação acelerada, é, usualmente, um processo muito eficiente de transferência de energia, por causa da transferência do calor latente (o calor necessário para que uma substância mude de fase); energia se movendo de um aquecedor para um líquido por meio da formação de bolhas de vapor. Entretando, pode haver uma importante armadilha neste processo: a pouco conhecida "crise de fervura". Estas situação potencialmente perigosa acontece da seguinte maneira: em temperaturas suficientemente altas, a formação de bolhas se torna tão grande que toda a superfície do elemento aquecedor (a parte do aquecedor em contato com o líquido) pode ficar coberto por uma película de vapor que atua como isolante térmico para o líquido logo acima. (Da mesma forma que uma gota d'água, caindo sobre uma frigideira quente, evapora muito devagar). O resultado é um acúmulo de calor no aquecedor e o possivel derretimento. (Para um filme deste processo ver este site). O que Vadim Nikolayev e seus colegas na Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, em Paris, Commissão de Energia Atômica, em Grenoble, e na Universidade de Bordeaux fizeram foi fornecer a primeira observação detalhada da "crise de fervura", realizando simulações e testes de laboratório de uma teoria que sugere que o superaquecimento ocorre por causa do recúo do vapor. Isto é, em um fluxo de calor suficientemente alto, a bolha crescente irá forçosamente empurrar para os lados o líquido próximo do elemento aquecedor (de uma forma semelhante ao empuxo produzido pelos foguetes), expandindo a potencialmente perigosa camada isolante de vapor. Esta teoria foi sustentada pelo trabalho experimental realizado, não às temperaturas abrasadoras do vapor de alta pressão, mas próximas da congelante temperatura crítica do hidrogêncio líquido, onde a fervura teria que ocorrer muito lentamente, de forma a poder ser observada mais completamente. Graças à universalidade da dinâmica dos fluidos, porém, as lições aprendidas a 33°K devem ser aplicáveis a fluidos a 100°C.
Nikolayev acredita que uma melhor compreensão da "crise de fervura" poderá facilitar certas contra-medidas. Isto é importante, uma vez que os possíveis problemas com a fervura não ocorrem só em importantes instalações industriais, mas também para produtos de consumo tais como computadores laptop, nos quais a taxa de dissipação de calor pode se tornar muito mais alta do que a dos modelos atuais, devido a maiores miniaturizações (Nikolayev et al., Physical Review Letters, artigo a ser publicado; maiores informações neste site )
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
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