Revista escolhe "máquina quântica" como maior descoberta de 2010

 

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A criação do primeiro ponto entre o universo quântico do infinitamente pequeno e o mundo visível, por uma equipe de físicos americanos, foi considerada a descoberta científica mais significativa de 2010 pela revista americana Science.

O assunto foi revelado, em março, pela revista britânica Nature. Foi a primeira vez que cientistas demonstraram que os efeitos da mecânica quântica poderiam ser aplicados a um objeto visível, escreveu a Science.

Ao contrário do mundo visível, o universo quântico vê os átomos responderem a regras imprevisíveis. Assim, segundo as leis de Newton, no mundo visível, uma maçã cairá sempre da árvore no chão. Mas, os físicos Andrew Cleland e John Martinis, da Universidade da Califórnia, conseguiram, com sua máquina, demonstrar que o mundo visível poderia também sujeitar-se à mecânica quântica, abrindo caminho a aplicações potencialmente revolucionárias.

Os cientistas puderam obter um efeito quântico num pedaço de metal grosso o bastante para ser observado a olho nu formado de uma camada de nitreto de alumínio entre duas camadas de alumínio puro.

Na sua experiência, os pesquisadores americanos puderam, com a ajuda de um microcircuito elétrico supercondutor, que não oferece nenhuma resistência a temperatura muito baixa, fazer que sua máquina oscilasse e não ao mesmo tempo, num "estado superposto" do universo quântico no mundo do visível.

Esta "primeira máquina quântica" de 30 mícrons de comprimento (um mícron equivale a um milionèsimo de milímetro) é formada por materiais semicondutores que permitem tentar criar estados ditos "superpostos" comuns no universo quântico, sem recorrer a temperaturas tão baixas que são quase impossíveis de se obter, na prática.

Este estado aparentemente contraditório se produz simultaneamente. No universo quântico, o eixo de rotação de uma molécula pode também ser orientado em duas direções diferentes ao mesmo tempo.

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A revista "Science", publicação científica da Associação Americana para o Progresso da Ciência (AAAS, na sigla em inglês), divulgou a lista das dez descobertas científicas de 2010, elegendo a criação de uma máquina que se mexe com base nas leis da mecânica quântica, aplicáveis a partículas subatômicas, átomos e moléculas.

Segundo a revista, até março de 2010 todos os objetos feitos pelo homem eram movidos de acordo com as leis da mecânica clássica. O mês, porém, ficou marcado pela criação de uma máquina – um pequeno pedaço de metal semicondutor, visível a olho nu – que se movimenta pelas regras da mecânica quântica. Até então, somente partículas subatômicas se mexiam com base nesse sistema de leis de movimento.

DESCOBERTAS DE 2010

Genoma sintético em bactéria – Pesquisadores do instituto do biólogo Craig Venter desenvolveram um genoma sintético, capaz de mudar a identidade de uma bactéria. O genoma foi inserido no lugar do DNA original do micro-organismo e gerou um novo conjunto de proteínas. Segundo a revista, no futuro a técnica poderá ser empregada para criar biocombustíveis, novos fármacos e compostos químicos úteis.

Genoma do Neandertal – O sequenciamento do genoma obtido a partir dos ossos de três mulheres Neandertais, encontradas na Croácia e vivas entre 44 mil e 38 mil anos atrás, permitiu a comparação entre o DNA humano moderno e de seus ancentrais.

Profilaxia do HIV – O combate ao vírus da Aids ganhou duas novas armas: um gel vaginal, composto por 1% do antirretroviral “tenofovir”, testado na África do Sul e capaz de reduzir até 39% das infecções em mulheres; e um remédio dado a um grupo de homens homossexuais e transexuais que levou a uma diminuição de 43,8% na transmissão do HIV.

Genes de doenças raras – O sequenciamento de áreas específicas do DNA mostrou que um único gene pode ser a chave para identificar mutações que causam dezenas de doenças raras.

Simulações de dinâmica molecular – O uso de computadores poderosos facilitou o estudo do movimento de átomos em proteínas.

Tecnologia em Genômica – A área da ciência responsável pelo estudo de genomas de animais e plantas agora conta com tecnologias mais rápidas e baratas para trabalhos sobre DNAs antigos e modernos. O Projeto 1000 Genomas é um exemplo de avanço, conseguindo identificar muitas das alterações no genoma que caracterizam os humanos.

Simulador quântico – A dificuldade imposta pelas equações usadas pelos cientistas para traduzir o que é visto no laboratório pode diminuir com a adoção de cristais artificiais, que oferecem respostas rápidas. Os cientistas acreditam que o uso dessas ferramentas pode auxiliar na compreensão da supercondutividade e da chamada física da matéria condensada.

Reprogramação de células adultas – Técnicas para fazer células adultas retornarem ao estado inicial de desenvolvimento, como se fossem células-tronco embrionárias, viraram padrão para o estudo de doenças, segundo a revista. Em 2010, os cientistas aprenderam a fazer isso utilizando o ácido ribonucleico (RNA, na sigla em inglês) sintético. A técnica leva a metade do tempo e é 100 vezes mais eficiente e segura para uso terapêutico.

Ratos mais propícios à pesquisa – A “Science” destaca o possível retorno do uso de ratos em pesquisas científicas, após um período de “dominação” dos camundongos. Mais utilizados em laboratório pela facilidade que os pesquisadores encontraram em "desativar" alguns genes para gerar uma determinada característica ao animal, os camundongos podem perder parte do prestígio, já que os últimos avanços mostram que a característica também pode ser desenvolvida em ratos.

AVANÇOS CIENTÍFICOS DA DÉCADA

Também foram eleitos pela revista os dez maiores avanços científicos da primeira década do século 21. Os jornalistas da "Science" escolheram dez áreas de pesquisas que cresceram muito nos últimos dez anos e chegaram à seguinte lista:

Aproveitamento do genoma “descartável” – Com a descoberta de regiões específicas do genoma, mais relevantes à pesquisa por codificarem proteínas, os cientistas privilegiaram estudos com apenas 1,5% do total do DNA. Mas o restante do genoma, anteriormente conhecido como DNA “junk” (lixo, em inglês), voltou a ser pesquisado e tem se mostrado tão importante quanto a parte mais "nobre" do genona, segundo a revista.

Mudanças na Cosmologia - A última década levou os cientistas a considerarem o espaço como composto por matéria bariônica (a comum, da qual é feita os materiais do cotidiano), a matéria e a energia escuras. Com a união dessas teorias, os cosmólogos construíram um modelo padrão para interpretar o Universo, com pouca margem para novas interpretações, segundo a "Science".

Biomoléculas antigas - A descoberta que o DNA e o colágeno podem ser conservados por milhares de anos forneceu importantes descobertas sobre vegetais, animais e humanos, gerando uma grande atividade paleontológica. A análise desse material permitiu, por exemplo, identificar adaptações anatômicas sofridas pelas espécies ao longo dos anos, impossíveis de serem detectadas somente pelo estudo de ossadas.

Água em Marte – Muitas evidências de água no Planeta Vermelho foram divulgadas em 2010. Os astrônomos descobriram que até mesmo a superfície do astro pode ter contido água, fora o volume do líquido preso nas calotas polares do planeta.

Reprogramação de células - Durante a primeira década do século 21, os cientistas aprenderam a reprogramar células adultas em versões "pluripotentes", que conseguem se transformar em quase todo o tipo de célula do corpo. Com o avanço nas pesquisas, a comunidade científica espera que, em breve, terapias celulares e a reposição de tecidos e até órgãos seja possível pela técnica.

Microbioma – Cientistas começaram a voltar a atenção para o ambiente no qual vivem vírus e bactérias. Segundo a revista, 90% das células em nosso corpo são micróbios, o que leva os pesquisadores a querer saber mais como mudanças em genes microbianos afetam o aproveitamento da energia que homens obtêm ao comer ou como o sistema imunológico reage.

Exoplanetas – No ano de 2000, eram apenas 26 planetas conhecidos fora do Sistema Solar. Atualmente, com o lançamento de sondas específicas para este fim como a Kepler, da agência espacial norte-americana (Nasa), este número ultrapassou 500. O objetivo agora é o de encontrar planetas cada vez mais similares à Terra, que reúnam condições para o desenvolvimento da vida.

Inflamações – Segundo a revista, a comunidade médica está cada vez mais alerta para o papel importante das inflamações no desenvolvimento de doenças crônicas como câncer,aterosclerose, diabetes e até obesidade.

Metamateriais – Físicos e cientistas conseguiram gerar materiais com propriedades inexistentes na natureza como a capacidade de guiar luz.

Mudanças climáticas – O aquecimento global e as alterações no clima ganharam força no cenário mundial, com a criação de eventos da ONU como as conferências do Clima e da Biodiversidade. Estudos de órgãos como a Nasa e a agência norte-americana que monitora as condições da atmosfera e dos oceanos (NOAA, na sigla em inglês) também comprovam que a temperatura não para de subir, sendo que 2010 poderá ser eleito como um dos anos mais quentes da história.

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