Oito invenções suíças revolucionárias de 2023

Implantes eletrônicos e tecnologia cérebro-espinha desenvolvidos na Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL) permitiram que um homem com uma grave lesão na medula óssea voltasse a andar. Jean-christophe Bott/Keystone

Uma luz laser que pode desviar raios, um mecanismo para produzir eletricidade a partir de penas de galinhas e uma tecnologia que conecta a coluna vertebral ao cérebro para ajudar pessoas paraplégicas a voltarem a andar são algumas das pesquisas e inovações suíças de 2023 que podem mudar a maneira como viveremos nos próximos anos.

Se de um lado a Suíça tem incríveis belezas naturais, de outro tem um setor acadêmico e científico que não fica atrás em termos de encantamento. As universidades e os institutos de pesquisa suíços estão entre os melhores do mundo. Ano após ano, atraem um número crescente de cientistas e estudantes internacionais talentosos – em 2020 o país recebeu 12.300 e desde 2017 o número vem crescendo cerca de 17%. O país alpino é um dos mais inovadores do mundo, com uma reputação de excelência em ciência e tecnologia, investindo cerca de 3,3% das receitas brutas do país em pesquisa e desenvolvimento, segundo dados de 2021.    

Escolhemos oito projetos inovadores nascidos na Suíça que nos chamaram a atenção no ano de 2023.

Novos materiais para curativos em estômagos e intestinos

Feridas que causam algum tipo de vazamento no estômago e no intestino podem ser fatais. Atualmente existem adesivos que podem selar ferimentos nesses órgãos mas geralmente o material colante se dissolve muito rápido. Em busca de soluções mais duradouras, cientistas da SuíçaLink externo e da República Tcheca criaram um adesivo feito de polímeros especiais que se ligam ao tecido intestinal e selam as feridas. Dessa forma, o adesivo evita que sucos ácidos e resíduos de alimentos carregados de germes escapem do trato digestivo e provoquem inflamações ou até mesmo um envenenamento sanguíneo. O adesivo recém criado pela equipe de pesquisadores conta também com sensores que enviam um aviso antes que os sucos digestivos vazem para a cavidade abdominal.

Empa

Um drone resistente ao calor para ajudar a combater incêndios

Hoje os drones já carregam mangueiras de incêndio para arranha-céus ou lançam substâncias anti-chamas em áreas remotas para evitar que focos de incêndio se espalhem. O problema é que os pequenos equipamentos voadores precisam ainda se limitar a uma distância segura das chamas. Dentro de um prédio em chamas, a temperatura pode chegar a 1.000° Celsius, por exemplo. Com o objetivo de conseguir levar os drones para mais perto do fogo, pesquisadores dos Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais (Empa) e do Imperial College London desenvolveram um drone resistente ao calor. Chamado de FireDrone, o equipamento é feito de materiais termicamente isolantes, como fibras de vidro e aerogel de poliimida. O uso do aerogel foi inspirado em animais como pinguins e raposas do ártico, que vivem em temperaturas extremas graças a camadas de gordura ou pele.

Homem volta a andar usando dispositivo controlado por pensamento

Em 2011, Gert-Jan sofreu um acidente de bicicleta que o deixou paraplégico. Doze anos depois, o holandês de 40 anos agora consegue ficar de pé, subir escadas e fazer compras graças à tecnologia sem fio que consegue ler suas ondas cerebrais e aos implantes especiais colocados no seu cérebro e na sua coluna vertebral. Uma interface cérebro-computador foi implantada acima da parte do seu cérebro que controla o movimento das pernas. O dispositivo se comunica com um implante na medula óssea que envia impulsos elétricos para estimular o movimento dos músculos das pernas. A interface usa algoritmos baseados em métodos de inteligência artificial para decodificar os registros cerebrais em tempo real.

Parece ficção científica, mas a tecnologia desenvolvida por neurocientistas da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), do Hospital Universitário de Lausanne (CHUV) e do CEA, uma organização de pesquisa tecnológica financiada pelo governo francês, causou impactos reais. “Há alguns meses, pela primeira vez depois de dez anos, pude me levantar e tomar uma cerveja com meus amigos, o que foi sensacional”, diz Gert-Jan. “Esse simples prazer representa uma mudança significativa em minha vida.”

A “árvore artificial” que produz hidrogênio verde, oxigênio e calor

Seria uma antena parabólica ou um telescópio? Nenhum dos dois: se trata de  uma “árvore artificial”. Um reator solar exclusivo localizado no campus da EPFL em Lausanne que promete superar os altos custos e as dificuldades de transporte do desenvolvimento do hidrogênio verde. A luz do sol é refletida pelo espelho parabólico e concentrada em um reator no ponto focal. No interior, a corrente elétrica gerada pelo sol divide as moléculas de água em hidrogênio e oxigênio – em um processo semelhante à fotossíntese feita por árvores e plantas.

O sistema de demonstração gira e segue o sol para maximizar a produção. Ele pode produzir hidrogênio mesmo com tempo nublado ou à noite, conectando-se a uma fonte externa de eletricidade. As pessoas que desenvolveram o reator afirmam que o equipamento tem uma eficiência maior do que as plantas convencionais para a produção de hidrogênio verde, funcionando com energia solar ou hidrelétrica.

A start-up Link externoSoHHytecLink externo da EPFL está trabalhando com uma empresa suíça para construir uma planta de demonstração que produzirá hidrogênio para processos de recozimento de metais, oxigênio para hospitais próximos e calor para fábricas que necessitam aquecer líquidos. 

Um laser apontado para o céu que altera a incidência de raios

Pesquisadores apontaram um feixe de laser de alta potência para o céu dos Alpes Appenzell, no nordeste da Suíça, com o objetivo de desviar os raios. Em experimentos, o laser emitiu pulsos de 1.000 vezes por segundo e quatro relâmpagos foram interceptados com sucesso. A ideia de utilizar lasers para diminuir a incidência de raios havia sido proposta pela primeira vez na década de 1970, funcionado em condições de laboratório, mas até agora ainda não havia sido testada com sucesso em campo. “Nosso trabalho representa um importante passo no desenvolvimento de proteção contra raios baseados em laser para infraestruturas essenciais, como aeroportos, plataformas de lançamento e estações de energia”, disse Jean-Pierre Wolf, da Universidade de Genebra. Os raios causam anualmente bilhões de dólares em danos a edifícios, sistemas de comunicação, linhas de energia e equipamentos elétricos, além de matarem milhares de pessoas.

Um tecido para coletar e limpar a água da neblina

Os “coletores de neblina” – pequenas redes de tecidos finos – já são usados em países áridos como Peru, Bolívia, Chile, Marrocos e Omã para coletar pequenas gotas de neblina que se transformam em várias centenas de litros de água por dia. Mas a sujeira e a poluição também são capturadas durante esse processo e a água não tratada não pode ser usada para beber ou cozinhar.

Agora, pesquisadores da Suíça desenvolveramLink externo uma malha metálica especialmente revestida que pode extrair água da neblina e, ao mesmo tempo, purificá-la. O fio de metal é revestido com uma mistura de polímeros e dióxido de titânio. A mistura atua como um catalisador químico, quebrando as moléculas de muitos dos poluentes orgânicos nas gotículas, tornando-os inofensivos. A tecnologia precisa de pouca ou nenhuma manutenção. E nenhuma energia é necessária, exceto uma pequena dose pequena, mas regular, de luz ultravioleta usada para regenerar o catalisador.

Penas de galinha usadas para gerar eletricidade

A cada ano, 40 milhões de toneladas de penas de frango são incineradas em todo o mundo, liberando dióxido de carbono e também produzindo gases tóxicos, como o dióxido de enxofre. Mas e se as penas pudessem ser bem aproveitadas? Cientistas do instituto federal de tecnologia ETH Zurich e da Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura, encontraram uma soluçãoLink externo: extrair a proteína queratina e convertê-la em fibras ultrafinas, conhecidas como fibrilas amiloides, que podem ser usadas na membrana de uma célula de combustível.

No centro de cada célula de combustível há uma membrana semipermeável. Ela permite a passagem de prótons, mas bloqueia os elétrons, forçando-os a fluir por um circuito externo, produzindo assim uma corrente elétrica. Nas células de combustível convencionais, essas membranas são normalmente fabricadas com produtos químicos altamente tóxicos, que são caros e não se decompõem no meio ambiente. A membrana de “pena de galinha”, por outro lado, é feita principalmente de queratina biológica, que é compatível com o meio ambiente e está disponível em grandes quantidades.

ETH Zurich

Uma “bengala inteligente” para pessoas cegas ou com pouca visão

Três estudantes da ETH Zurich desenvolveram uma bengala de alta tecnologia que pode ajudar as pessoas que não enxergam a se orientarem com mais segurança. A bengala, equipada com uma câmera e sensores, escaneia o chão e indica a direção em que a pessoa deve caminhar para evitar obstáculos, com vibrações comunicam se ela está em frente a uma porta, a uma passagem de pedestres ou a uma escada, por exemplo. “Com uma bengala padrão, você precisa sentir os obstáculos à frente e avançar lentamente. A nossa bengala permite que o usuário cego continue se movendo e transponha qualquer obstáculo naturalmente”, explica o estudante Arvid Gollwitzer.

ETH Zurich

(Adaptação: Clarissa Levy)