Cientistas criam sistema 3D de impressão digital sem contato
Fonte: Portal R7.

Tecnologia vai permitir identificação mais rápida e precisa de criminosos

Um novo sistema que colhe impressões digitais em 3D (três dimensões) sem contato pode tornar a identificação de criminosos mais fácil e rápida. A tecnologia projeta padrões de luz no dedo e analisa a imagem, permitindo que os pesquisadores da Universidade de Kentucky, nos Estados Unidos, sejam capazes de criar uma impressão mais exata do que as feitas com tinta ou sensores.

A novidade foi divulgada nesta quarta-feira pela revista científica americana Technology Review. O sistema é mais eficiente do que as impressões tradicionais e reduz significativamente o número de combinações incorretas, explicou Yongchang Wang, doutorando da Universidade de Kentucky e um dos autores da pesquisa.

Mesmo o método moderno, em que o dedo de alguém é prensado sobre uma placa de vidro para digitalização geralmente exige várias tentativas para que se obtenha uma impressão útil. O vidro também deve ser limpo após cada varredura, e a captura de todos os dedos pode levar alguns minutos, conta Mike Troy, diretor executivo da FlashScan3D, empresa que foi criada para vender o sistema.

- O agente da alfândega tem apenas 32 segundos para tirar a impressão de cada pessoa. Eles precisam de uma maneira de obter suas impressões digitais rapidamente.

Maior precisão

O dispositivo projeta uma série de linhas listradas em um dedo, um processo chamado de iluminação estruturada de luz (SLI). Uma câmera de 1,4 megapixels captura automaticamente as imagens das linhas enquanto elas envolvem o dedo com uma precisão de quase 1.000 pixels por polegada. Isso é o dobro da resolução necessária para uma impressão digital pelo sistema automático de identificação de impressões digitais do FBI (polícia federal norte-americana).

Ao analisar o jeito com que cada linha sobe ou desce, o software constroi um modelo tridimensional da superfície do dedo em menos de um segundo, com cada sulco e cada vale no devido lugar.

Ao contrário de dispositivos atuais de impressão digital, o sistema SLI não é prejudicado por peles oleosas ou por um ambiente seco. Como a pele é elástica, a impressão é distorcida, explicou Wang, acrescentando que o sistema SLI não tem qualquer contato ou distorção.

- Assim, mesmo com a mesma resolução, o sistema 3D sem contato apresenta um desempenho muito melhor do que o 2D, sem distorcer a imagem.

Os pesquisadores da Universidade de Kentucky esperam melhorar o seu sistema, acelerando o sistema para que a digitalização e o tempo de processamento sejam reduzidos para menos de 0,1 segundo.

Agora, eles querem criar uma caixa com vários scanners embutidos que possa capturar as impressões dos dez dedos de uma vez só.

 
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Pesquisadores da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, estão criando uma câmera digital de código aberto, o que significa que qualquer interessado poderá construi-la e escrever novos programas de controle para que a câmera funcione em modos customizados, atendendo exigências de aplicações específicas e permitindo novas experimentações em fotografia.

Câmera digital de código aberto (open-source)

Hoje, quando alguém compra uma câmera digital, deve operá-la segundo o programa de controle interno que vem instalado de fábrica. Nada de baixar plugins, instalar novos filtros ou criar novas funções para captura e manipulação das fotos.

Na nova câmera, ao contrário, todas as características básicas - foco, exposição, velocidade do obturador, disparo do flash etc. - são controladas por um programa que pode ser livremente alterado por qualquer programador. “A premissa do projeto é construir uma câmera que seja de código aberto,” diz o professor Marc Levoy, que está coordenando o desenvolvimento da câmera de hardware e software livres.

Manipulação de fotografias

Batizado de Frankencamera, numa alusão ao Dr. Frankenstein e ao monte de equipamentos postos juntos no projeto, o equipamento terá um sistema operacional que poderá ser baixado livremente. Os desenvolvedores poderão tanto otimizar o sistema operacional da câmera quanto criar novos aplicativos para ela.

Será possível, por exemplo, experimentar novos ajustes e novas formas de respostas à luz e ao movimento, acrescentar funções para aplicações específicas, como a captura de imagens astronômicas, ou a criação de novos algoritmos para processar as imagens originais de formas inovadoras, como acontece hoje com os filtros de programas de manipulação fotográfica.

Segundo Andrew Adams, o responsável pela maior parte do trabalho de construção da Frankencamera, o seu sonho é que logo seja possível baixar aplicativos para a câmera digital open-source da mesma forma que os usuários do iPhone fazem hoje.

Fotografia computacional

No nascente campo da fotografia computacional, pesquisadores e aficionados usam bancadas com conjuntos ópticos, chips de imageamento, computadores e programas especializados para melhorar fotografias e fazer novos experimentos. Mas isto tem limitado o desenvolvimento da área, deixando-a restrita a pessoas com grandes conhecimentos técnicos e muito recursos.

O objetivo da Frankencamera é estender essa experimentação, levando-a para as fotografias de paisagens, esportes e estúdios em geral.

Uma das possibilidades de uso da Frankencamera é na extensão da chamada faixa dinâmica, a capacidade de usar várias condições de iluminação na mesma cena. Isto é feito hoje em laboratório, sobretudo para fotografar animais muito pequenos. Ao capturar imagens da mesma cena com diferentes tempos de exposição, torna-se possível combiná-las em uma nova imagem na qual cada pixel tem iluminação ótima.

Fotografias resultantes desse processo têm conquistado os melhores prêmios em fotografias de insetos, plantas e de estruturas nanotecnológicas. Embora os algoritmos para efetuar esses truques sejam bem conhecidos, nenhuma câmera digital comercial é capaz de fazer isso. A Frankencamara será.

Câmera Frankenstein

A Frankencamera de fato merece o nome. Ela foi construída com uma placa-mãe tudo-em-um da Texas, rodando Linux, dotada de uma pequena tela LCD. O processador digital de imagens foi retirado de um telefone celular Nokia N95 e as lentes vieram de uma máquina Canon velha. O corpo da máquina foi construído pelos pesquisadores.

Agora que o conceito está testado, o próximo passo da pesquisa será substituir as partes adaptadas por outras que possam ser compradas no comércio, de forma a facilitar a construção do equipamento pelos interessados. Os pesquisadores afirmam que deverão colocar o projeto inteiro na Internet dentro de aproximadamente um ano.

 
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Cientistas da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, descobriram um tipo de força repulsiva da luz que pode ser utilizada para controlar componentes construídos em chips de silício, o que significa que futuros nanodispositivos poderão ser controlados pela luz, e não mais pela eletricidade.

A equipe havia previamente descoberto a força atrativa da luz e demonstrado como ela pode ser manipulada para movimentar componentes em micro e em nano-máquinas construídas em pastilhas de silício, usando a mesma tecnologia que os microprocessadores.

O mesmo grupo de cientistas agora descobriu a força repulsiva complementar àquela primeira. Pesquisadores teorizavam a existência das duas forças desde 2005, mas a segunda delas permanecia até agora sem comprovação.

“Isto completa o quadro, diz Hong Tang, coordenador da equipe. “Nós demonstramos que de fato há uma força bipolar da luz com um componente atrativo e com outro componente repulsivo.

Força na diagonal

As forças atrativa e repulsiva descobertas pela equipe do Dr. Tang são distintas da força criada pela pressão da radiação da luz, que exerce uma pressão sobre um objeto quando a luz incide sobre ele. Em vez disso, as forças agora demonstradas puxam ou empurram o objeto na diagonal da direção na qual a luz viaja.

No experimento anterior, os pesquisadores usaram a força atrativa que descobriram para mover componentes em um chip de silício em uma direção, como puxar uma nanochave para abri-la, mas foram incapazes de empurrá-la na direção oposta para que ela se fechasse.

Ao conseguir usar as duas forças, agora eles têm controle completo e podem manipular os componentes nas duas direções. Esses dispositivos mecânicos ultraminiaturizados são conhecidos como MEMS (MicroElectroMechanical Systems) e NEMS (NanoElectroMechanical Systems), dependendo se suas partes são construídas com precisão na faixa dos micrômetros ou dos nanômetros.

Feixes de luz fora de fase

Para criar a força repulsiva em um chip de silício, a equipe dividiu um feixe de luz infravermelha em dois feixes separados e forçou cada um deles a viajar por uma distância diferente ao longo de um nanofio de silício especial, chamado guia de ondas.

Como resultado, os dois feixes de luz saíram de fase um em relação ao outro, criando uma força repulsiva com uma intensidade que pode ser controlada - quanto mais fora de fase estiverem os dois feixes, mais forte será a força.

“Nós podemos controlar como os feixes de luz interagem,” afirmou Mo Li, que é o principal autor do artigo que descreve a descoberta. “Isto não é possível no espaço livre - somente é possível quando a luz está confinada nas guias de onda nanoscópicas que estão colocadas muito próximas entre si no interior do chip.”

Aplicações em telecomunicações

“A força da luz é intrigante porque ela funciona de forma contrária à dos objetos carregados,” diz Wolfram Pernice, outro membro da equipe. “Cargas opostas atraem-se mutuamente, enquanto os feixes de luz fora de fase repelem-se.”

Essas forças da luz poderão um dia controlar dispositivos de telecomunicações que exigirão muito menos potência, mas trabalharão muito mais rapidamente do que seus equivalentes atuais, explicou o professor Tang.

Um benefício adicional de usar a luz em vez da eletricidade é que ela pode ser roteada ao longo de um circuito sem praticamente nenhuma interferência no sinal, além de eliminar a necessidade da construção de um grande número de fios elétricos no interior dos chips.

 
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“O desempenho dessa câmera superavançada não tem equivalentes em nenhuma parte do mundo.” Foi assim que o pesquisador Norbert Hubin, um dos responsáveis pela construção do maior telescópio europeu, apresentou o primeiro protótipo desse novo sensor óptico de altíssima velocidade.

O chip é capaz de fazer até 1.500 imagens por segundo, com alta qualidade, alta resolução e em condições de baixíssima luminosidade. O resultado é uma câmera filmadora capaz de detectar corpos celestes com brilho extremamente tênue, podendo equipar uma nova geração de telescópios terrestres de alta capacidade.

Fotografando exoplanetas

Batizada de Ocam, a câmera será parte do instrumento científico Sphere, que será instalado em 2011 no telescópio europeu VLT (Very Large Telescope), com o objetivo de capturar imagens de exoplanetas gigantes orbitando estrelas na vizinhança do Sistema Solar.

Por causa das imperfeições físicas de qualquer componente eletrônico, o sensor CCD das filmadoras e câmeras digitais tradicionais sofrem de um problema conhecido como ruído de leitura, que limita a sua velocidade e a qualidade das imagens geradas.

O CCD-220, que equipa a nova câmera, possui um ruído de leitura 10 vezes menor do que os atuais sensores de imagem do VLT, o que significará um upgrade do telescópio equivalente à construção de um telescópio totalmente novo.

Sistemas de óptica adaptativa

Câmeras de alta velocidade são essenciais para compor os sistemas de óptica adaptativa que equipam os telescópios mais modernos. O telescópios instalados no solo sofrem interferência da atmosfera terrestre, o que faz com que suas imagens sejam borradas em relação às imagens captadas pelos telescópios espaciais.

É essa turbulência que faz as estrelas piscarem quando olhamos para elas a olho nu. Embora represente um deleite para os poetas, o efeito causa verdadeiro desespero nos astrônomos, que perdem detalhes preciosos das imagens.

As técnicas de óptica adaptativa oferecem uma solução para o problema, efetuando correções computadorizadas das imagens em tempo real. Contudo, para que se possa tirar o máximo dessas técnicas, é necessário ter o maior número possível de “amostragens”, ou imagens captadas do mesmo objeto.

É por isto que é tão importante contar com uma câmera de alta velocidade, capaz de capturar milhares de imagens por segundo. Os equipamentos de óptica adaptativa mais modernos conseguem fazer correções numa taxa superior a 1.000 vezes por segundo. A Ocam captura até 1.500 quadros por segundo.

 
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Os sete fenômenos naturais que você vai ver a seguir são absolutamente impressionantes.

Alguns são tão raros, que nem a ciência, com todo o avanço tecnológico, foi capaz de identificar com clareza e continua estudando.

Imagine que a natureza nos oferece a possibilidade de vermos tais fenômenos, considerados raros em sua maioria, tais como várias pedras que se movem sozinhas ou formações geométricas geradas pelo esfriamento de lava. Tais eventos realmente existem. As fotos a seguir são verdadeiras, idôneas e não são montagens digitais elaboradas. Trata-se de fenômenos naturais raros.

Além destes, existem muitos outros, alguns conhecidos e outros tantos que a ciência ainda não conseguiu desvendar.

A seguir você pode acompanhar sete fenômenos impressionantes, que muita gente desconhece.

Até hoje ninguém conseguiu explicar por que, misteriosamente, pedras de centenas de quilos deslocam-se do seu ponto de origem pelo deserto de Death Valley.

Alguns pesquisadores atribuem tal fenômeno aos fortes ventos e superfície gelada, mas esta teoria não explica, no entanto, por que as pedras se movem lado a lado, em ritmo e direções diferentes.

Além disso, cálculos físicos não apóiam plenamente esta teoria.

Este fenômeno ocorre com o esfriamento de um fluxo de lava espessa,

formando uma malha geométrica com notável regularidade.

Um dos famosos exemplos é o Giant´s Causeway, na costa da Irlanda, embora a maior e mais conhecida seja Devil´s Tower em Wyoming.

Os buracos azuis são gigantes elevações subaquáticas, que levam este nome pela tonalidade de azul que apresentam quando vistos do alto.

Normalmente possuem centenas de metros de profundidade e tem ambiente desfavorável para a vida marinha, já que a circulação de água é ruim.

Curiosamente, em alguns buracos foram encontrados restos fósseis preservados em suas profundezas.

As Marés Vermelhas são formadas pelo súbito aumento do fluxo de algas de cor única, que podem converter uma parte da água em uma cor vermelha sangue.

Embora fenômenos desta natureza sejam relativamente inofensivos, alguns podem ser mortais, causando a morte de peixes, aves e mamíferos marinhos.

Em alguns casos, até mesmo os seres humanos podem ser afetados, embora a exposição humana não seja conhecida por ser fatal.

Enquanto muitos acreditem que estes círculos perfeitos sejam obra de alguma teoria da conspiração, os cientistas geralmente aceitam que eles são formados por turbilhões d’água que giram em um considerável pedaço de gelo, em um movimento circular.

Como resultado desta rotação, outros pedaços de gelo e objetos gerados pelo desgaste uniforme nas bordas do gelo vão lentamente formando um círculo.

Aparentemente assustadoras, as nuvens Mammatus também são mensageiras de tempestades e outros eventos meteorológicos extremos.

Normalmente compostas de gelo, elas podem se estender por centenas de quilômetros em vários sentidos e formações, permanecendo visíveis e estáticas entre 10 minutos e 1 hora.

Embora pareçam portadoras de más notícias, elas são apenas mensageiras, aparecendo antes e/ou depois de uma grande mudança meteorológica.

Este raro fenômeno só ocorre quando há a participação do sol e das nuvens.

Cristais dentro das nuvens refratam a luz em várias ondas do espectro, fazendo surgir cores entre as nuvens.

Devido a raridade com que este evento acontece, existem poucas fotos.

 
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