O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 854, de 23 de janeiro de 2008 por Phillip F. Schewe e Jason S. Bardi.
PHYSICS NEWS UPDATE
UM NOVO CÁLCULO EXPLICA O MECANISMO POR TRÁS DA DATAÇÃO POR CARBONO, em termos da maneira com que a massa dos mésons muda, à medida em que eles se deslocam através de um núcleo atômico. Acredita-se que os mésons (patículas tais como os píons {ou mesons PI} que contém um quark e um antiquark) sejam os mediadores da Força Nuclear {Forte} entre dois núcleons.
A datação por Carbono radiativo começou a ser feita em 1949 quando Willard Libby disse que a quantidade de Carbono-14 (o primo radiativo do Carbono-12) remanescente em um objeto (tal como uma árvore fossilizada) poderia dar uma estimativa de quão antigo o objeto era. A idéia era que o organismo, enquanto estava vivo, iria ingerir constantemente o raro Carbono-14 em quantidade suficiente para substituir os núcleos que decaíam abaixo de 14 (sendo os outros subprodutos um elétron e um neutrino).
Porém, assim que o organismo morria, a proporção entre C-14/C-12 começaria a diminuir exponencialmente, uma vez que o C-14 não estaria mais sendo substituído. A medição dessa proporção em termos de meias-vidas dos isótopos radiativos forneceria uma boa estimativa da idade do fóssil. Este processo tem sido empregado desde então pelos arqueologistas para medir a idade das coisas, ao menos das coisas que estiveram vivas.
Uma grande questão se apresentava: se a meia-vida radiativa do C-11 é 20 minutos, a do O-14 é de 1 minuto, a do O-15 é de 2 minutos e a do N-13 é de 10 minutos, por que a meia-vida do C-14 é de cerca de 3 bilhões de minutos (cerca de 5.730 anos)?
Foi isto que Jeremy Holt e seus colegas em Stony Brook, TRIUMF (o acelerador de partículas em Vancouver) e da Universidade do Idaho se propuseram a estabelecer.
Holt declara que a meia-vida anormalmente longa do C-14 tem sido um mistério para os teóricos por meio século. Uma teoria anterior, chamada de escala Brown-Rho (assim chamada por ter sido apresentada por Gerry Brown e Mannque Rho, em 1991), sugeria que as massas da maior parte dos mésons diminuía uniformemente quando eles atravessavam o denso material nuclear (na medida em que eles portam a Força Nuclear {Forte} - ver figura aqui ). Holt e seus colegas autores atualizam o assunto, dando conta, de maneira particularmente precisa, da observada longa vida do C-14. (Holt et al., Physical Review Letters, artigo em publicação e designado como uma "Sugestão do Editor")
VELOCIDADE RECORDE NO GRAFENO.
Andre Geim e seus colegas na Universidade de Manchester observaram a maior mobilidade para um elétron em qualquer material eletrônico. Neste caso, os elétrons se moviam através de Grafeno, com uma mobilidade de 200.000 cm²/Volt-segundo.
O Grafeno só foi descoberto há poucos anos (por Geim: ver see PNU nº 769, matéria 1 ). Um material verdadeiramente bidimensional já é suficientemente espantoso, porém ainda menos usual era a facilidade observada com com que os elétrons se movem através do Grafeno.
Elétrons que se movem através de qualquer estrutura de cristal ficam interagindo constantemente com os átomos na estrutura, especialmente se houver irregularidades presentes. Isto faz com que os elétrons diminuam a velocidade. Sua massa efetiva será diferente para cada tipo de cristal. No Grafeno a massa efetiva dos elétrons é zero.
Uma outra maneira de descrever quantitativamente a viagem de um elétron através dos "becos" de um cristal é em termos de sua "mobilidade", expressa em unidades de cnetímetros quadrados por Volt/segundo. A mobilidade do portador de carga é, talvez, a mais importante característica meritória para um material eletrônico, de forma que os pesquisadores procuram sempre por uma mobilidade maior. Para dar alguns exemplos: a mobilidade no Silício é 1.500, enquanto no GaAs é de 8.500. É por isso os circuitos nos telefones celulares são baseados no GaAs. Para o InSb a mobilidade é ainda maior: 80.000. O novo recorde de mobilidade de Gelm de 200.000 não vai fazere com que a indústria de eletônicos jogue no lixo o Si ou o GaAs em um futuro próximo.
Os problemas com os primeiros circuitos de Grafeno agora, diz Gelm, são, primeiro, que o Grafeno não pode ser fabricado em "wafers" de qualidade uniforme; e, segundo, que o protótipo de transistor-comutador de Grafeno (que passa de "desligado" para "ligado") é muito lento.
Entretanto, Geim prediz que, a curto prazo (3 a 5 anos), o Grafeno pode emergir como a base para sensores químicos e para geradores de luz na faixa de TeraHerz - uma faixa de freqüências (e que ainda não foi conseguida de qualquer modo prático) onde os corpos humanos ficam transparentes - tornando possível máquinas de imageamento para segurança e medicina. (Morozov et al., Physical Review Letters, artigo em publicação)
POLÍTICA PRESIDENCIAL DOS EUA. Os políticos, embora tenham preocupações com assuntos tais como guerras, imigração e a economia, também têm um lado voltado para ciência e tecnologia. Para saber o que os candidatos estão dizendo sobre tópicos relacionados à ciência, visitem estes sites da Physics Today: http://blogs.physicstoday.org/politics08/ ou http://physicstoday.org
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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.
**************
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.
PHYSICS NEWS UPDATE
UM NOVO CÁLCULO EXPLICA O MECANISMO POR TRÁS DA DATAÇÃO POR CARBONO, em termos da maneira com que a massa dos mésons muda, à medida em que eles se deslocam através de um núcleo atômico. Acredita-se que os mésons (patículas tais como os píons {ou mesons PI} que contém um quark e um antiquark) sejam os mediadores da Força Nuclear {Forte} entre dois núcleons.
A datação por Carbono radiativo começou a ser feita em 1949 quando Willard Libby disse que a quantidade de Carbono-14 (o primo radiativo do Carbono-12) remanescente em um objeto (tal como uma árvore fossilizada) poderia dar uma estimativa de quão antigo o objeto era. A idéia era que o organismo, enquanto estava vivo, iria ingerir constantemente o raro Carbono-14 em quantidade suficiente para substituir os núcleos que decaíam abaixo de 14 (sendo os outros subprodutos um elétron e um neutrino).
Porém, assim que o organismo morria, a proporção entre C-14/C-12 começaria a diminuir exponencialmente, uma vez que o C-14 não estaria mais sendo substituído. A medição dessa proporção em termos de meias-vidas dos isótopos radiativos forneceria uma boa estimativa da idade do fóssil. Este processo tem sido empregado desde então pelos arqueologistas para medir a idade das coisas, ao menos das coisas que estiveram vivas.
Uma grande questão se apresentava: se a meia-vida radiativa do C-11 é 20 minutos, a do O-14 é de 1 minuto, a do O-15 é de 2 minutos e a do N-13 é de 10 minutos, por que a meia-vida do C-14 é de cerca de 3 bilhões de minutos (cerca de 5.730 anos)?
Foi isto que Jeremy Holt e seus colegas em Stony Brook, TRIUMF (o acelerador de partículas em Vancouver) e da Universidade do Idaho se propuseram a estabelecer.
Holt declara que a meia-vida anormalmente longa do C-14 tem sido um mistério para os teóricos por meio século. Uma teoria anterior, chamada de escala Brown-Rho (assim chamada por ter sido apresentada por Gerry Brown e Mannque Rho, em 1991), sugeria que as massas da maior parte dos mésons diminuía uniformemente quando eles atravessavam o denso material nuclear (na medida em que eles portam a Força Nuclear {Forte} - ver figura aqui ). Holt e seus colegas autores atualizam o assunto, dando conta, de maneira particularmente precisa, da observada longa vida do C-14. (Holt et al., Physical Review Letters, artigo em publicação e designado como uma "Sugestão do Editor")
VELOCIDADE RECORDE NO GRAFENO.
Andre Geim e seus colegas na Universidade de Manchester observaram a maior mobilidade para um elétron em qualquer material eletrônico. Neste caso, os elétrons se moviam através de Grafeno, com uma mobilidade de 200.000 cm²/Volt-segundo.
O Grafeno só foi descoberto há poucos anos (por Geim: ver see PNU nº 769, matéria 1 ). Um material verdadeiramente bidimensional já é suficientemente espantoso, porém ainda menos usual era a facilidade observada com com que os elétrons se movem através do Grafeno.
Elétrons que se movem através de qualquer estrutura de cristal ficam interagindo constantemente com os átomos na estrutura, especialmente se houver irregularidades presentes. Isto faz com que os elétrons diminuam a velocidade. Sua massa efetiva será diferente para cada tipo de cristal. No Grafeno a massa efetiva dos elétrons é zero.
Uma outra maneira de descrever quantitativamente a viagem de um elétron através dos "becos" de um cristal é em termos de sua "mobilidade", expressa em unidades de cnetímetros quadrados por Volt/segundo. A mobilidade do portador de carga é, talvez, a mais importante característica meritória para um material eletrônico, de forma que os pesquisadores procuram sempre por uma mobilidade maior. Para dar alguns exemplos: a mobilidade no Silício é 1.500, enquanto no GaAs é de 8.500. É por isso os circuitos nos telefones celulares são baseados no GaAs. Para o InSb a mobilidade é ainda maior: 80.000. O novo recorde de mobilidade de Gelm de 200.000 não vai fazere com que a indústria de eletônicos jogue no lixo o Si ou o GaAs em um futuro próximo.
Os problemas com os primeiros circuitos de Grafeno agora, diz Gelm, são, primeiro, que o Grafeno não pode ser fabricado em "wafers" de qualidade uniforme; e, segundo, que o protótipo de transistor-comutador de Grafeno (que passa de "desligado" para "ligado") é muito lento.
Entretanto, Geim prediz que, a curto prazo (3 a 5 anos), o Grafeno pode emergir como a base para sensores químicos e para geradores de luz na faixa de TeraHerz - uma faixa de freqüências (e que ainda não foi conseguida de qualquer modo prático) onde os corpos humanos ficam transparentes - tornando possível máquinas de imageamento para segurança e medicina. (Morozov et al., Physical Review Letters, artigo em publicação)
POLÍTICA PRESIDENCIAL DOS EUA. Os políticos, embora tenham preocupações com assuntos tais como guerras, imigração e a economia, também têm um lado voltado para ciência e tecnologia. Para saber o que os candidatos estão dizendo sobre tópicos relacionados à ciência, visitem estes sites da Physics Today: http://blogs.physicstoday.org
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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.
2 comentários:
As ondas eletromagnéticas na faixa dos THz estão ficando cada vez mais em voga. Algo me diz que daqui a pouco tempo vai ter muito trabalho legal em cima desse ilustre inexplorado!
Nanotecnologia!... Vai ser algo que você vai contar para seus netos: "quando vovô tinha sua idade, isso era novidade..."
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