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Invenções ligadas à eletricidade que mudaram o mundo

Muitas invenções ligadas à eletricidade mudaram o mundo, mas algumas têm destaque. Confira a lista!

Uma das principais características do ser humano é a capacidade de lidar com situações de maneira criativa, criando meios e ferramentas para solucionar problemas ou simplesmente para compreender melhor o universo. Nessa bagagem, está a descoberta do fogo, a criação da roda, a invenção da escrita e até a descoberta do DNA, citando apenas alguns exemplos.

Entre as invenções pelo mundo mais significativas e também mais importantes para nossa evolução, está a eletricidade, é dela que advém parte do mundo moderno em que vivemos hoje.

Muitas invenções ligadas à eletricidade mudaram o mundo, mas algumas têm destaque por sua importância e pela maneira que afetaram nosso modo de agir e pensar nos dias atuais. 

Invenções elétricas de importância mundial

1. Semicondutores

Os semicondutores são a base de todos os aparelhos eletrônicos da era digital moderna. São pequenos chips que fazem parte de núcleos essenciais de smartphones e smart TVs até dispositivos médicos e sistemas militares.

Por serem, em sua maioria, feitos de silício, estão por trás do apelido “Vale do Silício”, lar das maiores empresas de computação do mundo. O primeiro eletrônico com semicondutores foi apresentado em 1947 por John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley.

A partir dos avanços feitos nas tecnologias de semicondutores, foram desenvolvidos computadores, equipamentos de telecomunicação digital e até robôs industriais.

2. Lâmpada

James Bowman Lindsay, em 1835, apresentou ao mundo a primeira lâmpada elétrica. No entanto, sem ter consciência da importância de sua invenção, ele não se preocupou em registrar sua patente e abandonou o projeto para trabalhar em tecnologias de telegrafia sem fio. Graças a inventores como Thomas Edison, o invento se manteve vivo e recebeu a devida importância, tornando-se praticamente indispensável nos dias atuais.

3. Pilhas e baterias

Em meados de 1779, o cientista italiano Alessandro Volta apresentou a pilha voltaica, dando início ao que, tempos depois, iria se transformar em baterias de íon-lítio que utilizamos em nossos aparelhos eletrônicos.

Sem essa invenção, dificilmente teríamos aparelhos que não necessitam ficar o tempo todo conectados a uma tomada para funcionar corretamente.

4. Telefone

Há controvérsias sobre a invenção do telefone. Segundo o Congresso dos Estados Unidos, o aparelho foi inventado por volta de 1860 pelo Italiano Antonio Meucci, que o chamou de “telégrafo falante”.

Mas coube a Alexander Graham Bell, em 1876, aprimorar o invento e apresentar as bases do que viria a se transformar nos aparelhos presentes nas casas de grande parte da população mundial. Foi Graham Bell o primeiro a produzir o dispositivo em grande escala, fazendo com que, em 1886, 150 mil residências nos Estados já tivessem a invenção.

5. Televisão

Desde 1926, a televisão tem sido utilizada como meio de levar entretenimento, notícias e educação a grande parte da população mundial. Especialistas concordam que o título de “pai da televisão” é do físico escocês John Logie Bardie. Já que seus experimentos em 1925 resultaram na primeira transmissão de imagens em nível de cinza em movimento.

Em 1928, aconteceu a primeira transmissão transatlântica, entre Londres e Nova York, e a primeira transmissão ao vivo ocorreu três anos depois. Em 1930, Bardie lançou um sistema para transmitir sons de maneira simultânea com as imagens, é aí que a televisão surgiu oficialmente.

6. Internet 

A rede mundial dos computadores começou a dar os primeiros passos durante a década de 60. Foi originalmente usada pelo exército norte-americano para transmitir dados entre redes pequenas. Em pouco tempo, a internet progrediu e cresceu em escala assustadora.

Seu potencial comercial começou a ser explorado, e hoje é uma das principais ferramentas de trabalho e comunicação no mundo todo.

O primeiro site do mundo foi criado em 06 de agosto de 1991 por Tim Berners-Lee, físico do Centro Europeu de Pesquisa Nuclear, considerado o pai da Web. A página nomeada de “The Project” pode ser acessada até hoje e conta com a descrição dos principais fundamentos da World Wide Web.

7. Motor elétrico

Foram quase três séculos entre os primeiros estudos, as primeiras pesquisas e invenções até o surgimento dos motores elétricos em 1886. A descoberta é atribuída ao cientista alemão Werner Siemens, inventor do primeiro gerador de corrente contínua autoinduzido.

Hoje os motores elétricos são utilizados no dia a dia doméstico e industrial, e é quase impossível pensar na vida sem eles.

Atualmente, milhares de inventos facilitam nossa vida. Eles são resultados de muito estudo e experimentos de inventores e cientistas que não mediram esforços por suas criações.

É por isso que a ciência é tão importante para nossa vida. Sem ela, não existiria a eletricidade e, consequentemente, nenhuma das invenções citadas acima. Um super viva às grandes descobertas! 🙂

Leia também: Como seria o mundo sem eletricidade?

Como funciona o raio-x? Descubra sua história e suas características

Os raios-x foram descobertos em novembro de 1895.

Os raios-x são um tipo de radiação de alta energia produzida a partir da colisão de feixes de elétrons com metais. Essa radiação pode não ser percebida a olho humano, pois está além da frequência máxima que o ser humano pode distinguir. Além disso, possui capacidade de penetrar em organismos vivos e atravessar tecidos de menor densidade.

É muito importante na medicina, pois o raio-x é absorvido pelas partes mais densas do corpo, como ossos e dentes. Também é usado industrialmente, para observar a estrutura interna de objetos, procurando ver se há falhas em sua estrutura.

A descoberta

Os raios-x foram descobertos em novembro de 1895 quando o físico alemão Wilhelm Conrad Röentgen (1845-1923) realizava experimentos em seu laboratório. Trabalhando com tubos de raios catódicos (descobertos por Crookes), Röentgen observou uma inesperada luminosidade e, ao interrompê-la com a mão, viu a imagem de seus ossos exposta em uma tela.

Ao investigar mais a fundo, para entender a origem dessa luminosidade, Roentgen colocou vários objetos entre a ampola e a tela e observou que todos pareciam ficar transparentes. O físico observou que a radiação era capaz de enegrecer filmes fotográficos. Visto que considerava esses raios ainda muito enigmáticos, ele os denominou raios-x.

Em dezembro de 1895, ele pediu que sua esposa, Anna Bertha Röentgen, colocasse a mão entre um filme fotográfico e o tubo no qual os raios eram produzidos. Depois de cerca de 15 minutos, ele percebeu que a imagem dos ossos e as partes moles da mão da mulher estavam impressas no filme fotográfico. Essa foi a primeira radiografia feita no mundo. Em 1901, Wilhelm Conrad Röentgen ganhou o prêmio Nobel de Física por sua descoberta.

Röentgen e a primeira radiografia realizada no mundo
Röentgen e a primeira radiografia, reproduzida em 1985.

Características dos raios-x

O raio-x é produzido em um tubo de raios catódicos. O cátodo, após ser aquecido pela passagem de corrente elétrica, libera elétrons com alta velocidade. Esses elétrons são fortemente atraídos pelo ânodo; nessa atração, eles se colidem. Logo, quando os elétrons dos átomos pertencentes ao ânodo recebem a energia oriunda dos elétrons em movimento, o resultado é a produção de radiações eletromagnéticas que são denominadas raios-x.

Assim como toda radiação eletromagnética, os raios-x não precisam de meio de propagação e movem-se na velocidade da luz (3,0 x 108 m/s). Essa radiação é ionizante, isso quer dizer que ela pode gerar danos ao corpo humano em caso de exposições prolongadas; quanto mais distante da fonte, menor será a intensidade dos raios.

Por isso, pessoas que trabalham com radiografias usam aventais de chumbo (que não permitem que essas radiações atravessem) e se mantêm longe no momento do disparo. 

O equipamento de raio-x na medicina

O grande benefício oriundo da descoberta dos raios-x foi a possibilidade de realizar diagnósticos por imagens. O equipamento de raio-x serve para tirar radiografias, que são como fotografias da parte interna do corpo.

Por meio das imagens geradas, é possível observar estruturas anatômicas, como ossos, órgãos e vasos sanguíneos, sem precisar de cirurgia e facilitando diagnósticos em diversas partes do organismo. É um exame barato, não invasivo e indolor.

O estudo de órgãos do abdômen, a radiografia do tórax para análise de doenças do pulmão e a mamografia, exame que busca identificar câncer de mama, são exemplos de aplicações dos raios-x. Inclusive, o exame é muito importante neste momento em que estamos passando pela pandemia do COVID-19, ajudando no diagnóstico da doença através de imagens do pulmão.

Impressionante como algumas descobertas que acontecem, aparentemente por acaso, podem facilitar e melhorar nossa vida, não é mesmo? Uma dessas descobertas é a bússola, quer saber como ela foi inventada? Clique aqui e descubra! =)

Seis descobertas da ciência que aconteceram por acaso

A ciência está geralmente associada a muito estudo e experimentos cuidadosos, mas existem inúmeras descobertas que foram por acaso.

Você já ouviu falar sobre serendipidade? De maneira simples, essa palavra pouco usada no nosso vocabulário quer dizer “um acaso feliz”, é um acontecimento favorável, uma descoberta acidental, o dom de fazer boas descobertas ao acaso. E é sobre isso que vamos falar hoje.

A ciência está geralmente associada a muito estudo e experimentos cuidadosos, mas existem inúmeras descobertas que foram pura serendipidade: descobertas que aconteceram por um erro, resultado inesperado ou puro acaso feliz! Vamos conhecer algumas?

 

Raios-X

Em 1895, o físico alemão Wilhelm Conrad Rontgen estudava o fenômeno da luminescência produzida por tubos catódicos, quando cobriu com papel preto um tubo de vidro onde eram realizados experimentos com corrente elétrica e observou uma fluorescência sobre uma tela que estava do outro lado da sala. Ele chamou essa “luz invisível” de “raios-X”, pois a considerava muito enigmática. Ao fazer testes, descobriu que essa radiação atravessava tecidos moles, deixando os ossos como sombras visíveis. Testou a radiação na mão de sua mulher usando uma chapa fotográfica e produziu a primeira imagem de raio-X da história. Pela descoberta, o cientista recebeu o primeiro Nobel de Física, em 1901.

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Wilhelm Conrad Rontgen deu início à radiografia

 

Penicilina

Em 1928, o biólogo escocês Sir Alexander Fleming estava fazendo testes com a bactéria Staphylococcus, durante o estudo percebeu que um dos pratos do experimento foi contaminado por mofo. Em vez de descartar e recomeçar do zero, ele decidiu ver o que ia acontecer. Percebeu, então, que a bactéria não crescia onde o mofo, identificado como Penicillium, havia se desenvolvido. A substância produzida por ele deu origem a penicilina, um antibiótico utilizado para tratar diversas doenças infecciosas até hoje.

 

Forno de microondas

Ao perceber que uma barra de chocolate derreteu em seu bolso, o engenheiro norte-americano Percy Spencer, então gerente de uma empresa de equipamentos de uso militar, descobriu, em 1946, a lógica do microondas. O doce amoleceu porque Spencer ficou parado próximo a um magnetron, dispositivo usado no desenvolvimento de radares. Intrigado, expôs grãos de milho que rapidamente se transformaram em pipoca. Ele então criou um campo de alta densidade, injetando as microondas de um magnetron em uma caixa metálica, para que não pudessem escapar. A primeira versão do forno foi colocada à venda cinco anos depois.

 

Fogos de artifício

Essa é uma das descobertas acidentais mais antigas. Cerca de 2.000 anos atrás, na China, um cozinheiro misturou enxofre, salitre (nitrato de potássio, um produto parecido com o sal de cozinha) e carvão em fogo. Onde o cozinheiro estava tentando chegar? Não se sabe, mas ele acabou fazendo uma descoberta que seria conhecida em todo o mundo. A mistura foi chamada de “fogo químico” e quando comprimida em pedaços de bambu, ela explodia. Através da experimentação, os chineses descobriram que podiam produzir um impulso que faria o bambu voar pelo e assim nasceram os fogos de artifício. Uma curiosidade é que eles  acreditavam que o barulho dos fogos de artifício mantinham os maus espíritos longe da cerimônia.

 

Marcapassos

Wilson Greatbatch estava trabalhando em um dispositivo para monitorar e gravar as batidas do coração humano quando cometeu um erro. Inseriu um transistor em seu dispositivo 100 vezes mais poderoso do que ele normalmente usaria. Isso fez com que o instrumento criasse impulsos elétricos que simulavam perfeitamente a batida do coração. Em vez de arruinar tudo, o equívoco fez com que o dispositivo não monitorasse o batimento cardíaco, mas sim o criasse. Sua mais nova invenção foi um marcapasso interno.

O primeiro protótipo de Greatbatch foi implantado em um cão em 1958 e controlou seus batimentos cardíacos com sucesso e sem dificuldade. O primeiro paciente humano a receber um foi um homem de 77 anos que viveu 18 meses, enquanto um jovem receptor viveu 30 anos com o seu. Greatbatch começou a procurar melhorias para o invento e fundou sua própria empresa e hoje tem 350 patentes em seu nome.

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Wilson Greatbatch, inventor do marcapassos

 

Teflon

Essa é para quem gosta de química. Em 1938, o químico norte-americano Roy Plunkett usava um cilindro durante uma pesquisa com fluidos refrigerantes, quando o fluxo de gás emperrou dentro do equipamento. Para ver o que tinha acontecido, desmontou o cilindro e encontrou dentro dele um pó branco — o politetrafluoretileno — que mais tarde seria conhecido também como teflon. Considerado o material menos aderente que existe na Terra, é usado nas indústrias aeroespaciais e de comunicações e também, para a alegria dos cozinheiros, nas panelas.

 

Viu, só? Muitas coisas que nos cercam foram descobertas por acaso e, ainda bem, não foram deixadas de lado. Insistir no estudo e experimentação é a chave para que grandes descobertas facilitem nossa vida. Que a serendipidade — ou acaso feliz — te acompanhe! 😉

A origem da bússola

Esse pequeno objeto é considerado uma das maiores invenções da humanidade até hoje.

A bússola é um objeto utilizado para orientação geográfica, durante muito tempo foi utilizada na navegação como forma de localização. Esse pequeno objeto é considerado uma das maiores invenções da humanidade até hoje. Seu nome vem do italiano e significa “caixa pequena”.

Consiste, basicamente, em uma caixa com uma agulha magnetizada ao meio, que aponta para o ponto cardeal norte. A bússola teve grande importância para o desenvolvimento das civilizações no século XVI, foi ela que permitiu e facilitou, por exemplo, a exploração do novo mundo na época das grandes navegações.

Não há registros da sua origem exata. Sabe-se que os gregos antigos já conheciam o magnetismo. Os chineses, há pelo menos 2 mil anos, já sabiam que um pedaço de metal esfregado numa pedra Magnetita adquire a propriedade de apontar uma extremidade para o norte e outra para o sul.

 

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A bússola permitiu e facilitou a exploração do novo mundo

 

O navegante e inventor italiano Flavio Gioia contribuiu com o aperfeiçoamento da bússola, no século XIII. Ele colocou a agulha sobre um cartão com o desenho de uma rosa dos ventos, que indicava os pontos cardeais. Em alguns desenhos o leste era substituído pelo desenho de uma cruz, mostrando a localização da Terra Santa. Para alguns, ele é tido como o próprio inventor do objeto.

Um pouco mais tarde intelectuais pertencentes à Escola de Sagres, pioneira na tecnologia marítima, desenvolveram o modelo de bússola que conhecemos hoje: protegida por uma tampa de vidro, o que impede a interferência de outros metais.

No entanto, foi somente no século XIX que a bússola moderna foi elaborada. Isso porque o inventor e físico inglês William Sturgeon construiu em 1825 o primeiro eletroímã. A partir disso, surgiram diversos tipos de bússola. Hoje, com os avanços tecnológicos é possível hoje ter uma bússola nos dispositivos móveis, como celular, tablet ou computador. A bússola digital pode ser utilizada por qualquer pessoa que queira se localizar.

 

Como funciona a bússola?

A bússola funciona por meio de uma agulha magnetizada colocada de maneira horizontal, sendo capaz de localizar os pontos cardeais (norte, sul, leste e oeste). Em seu interior está a rosa dos ventos, que indica os pontos cardeais, colaterais e subcolaterais da Terra.

Ela atua sob o magnetismo terrestre, sendo atraída para a direção dos pólos do planeta. A agulha, suspensa pelo centro de gravidade, gira de acordo com os movimentos realizados e aponta sempre para o pólo norte da Terra. É que o planeta funciona como um enorme ímã que exerce força de atração sempre para essa direção.

Experimente fazer uma bússola em casa!

Com poucos objetos você pode construir sua própria bússola. Chamamos ela de bússola caseira de baixa precisão. Você vai precisar de: um imã, uma agulha, um pedaço de isopor ou cortiça, uma fita adesiva e uma vasilha com água.

Basta esfregar a agulha durante alguns segundos no imã, para magnetizar. Depois prenda a agulha no isopor ou na cortiça por meio da fita adesiva. Ao colocar este aparato na vasilha com água, você irá perceber que a agulha irá se alinhar com o campo magnético da Terra, indicando a direção norte-sul.

Quer saber mais sobre esse invento? Venha fazer uma visita ao Museu WEG! =)

 

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Sala “Descobertas e invenções” no Museu WEG

 

Entre vários outros assuntos, você irá aprender de forma interativa sobre o magnetismo terrestre e como as correntes elétricas formam campos magnéticos, fenômeno que pode ser observado colocando bússolas próximas a um circuito elétrico. Assim que o circuito é fechado, a agulha passa a se orientar na direção do campo magnético gerado pela corrente, não mais ao campo magnético da Terra. Curioso, né? Vem conhecer!

Pilha de Bagdad: a misteriosa pilha milenar

A pilha de Bagdad é o equipamento elétrico mais antigo que se tem notícias, segundo especialistas, ela possui aproximadamente 2000 anos.

A pilha de Bagdad é o equipamento elétrico mais antigo que se tem notícias, segundo especialistas, ela possui aproximadamente 2000 anos e, apesar de bem rústica, o artefato antigo tem todas as características de uma pilha comum.

Foi na década de 30 que o arqueólogo alemão Wilhelm Konig descobriu em um vilarejo próximo a Bagdá, no Iraque, um misterioso vaso de argila de 13 centímetros de altura, o artefato era uma ânfora de barro contendo um cilindro feito de uma liga de cobre e estanho, com uma barra de ferro suspensa dentro dele. Por possuir sinais de corrosão, foram realizados testes na peça que revelaram a presença de alguma substância ácida, possivelmente vinagre ou vinho. Em resumo, o arqueólogo havia encontrado uma antiga pilha.

No total foram encontradas 12 pilhas de Bagdad datadas de 200 anos antes de Cristo e, mesmo depois de tantos anos desde o seu descobrimento, elas continuam intrigando os pesquisadores e gerando muitas discussões: afinal, para que as pessoas de 2 mil anos atrás precisavam de pilhas? 

pilhas Fonte da imagem: Reprodução/World Mysteries

 

Mistérios e controvérsias

As pilhas intrigam estudiosos até hoje, as controvérsias começam pela própria descoberta dos artefatos. Os registros sobre as escavações são escassos, foram pobremente documentos pelo arqueólogo alemão. Até hoje não existe um consenso se Konig encontrou os objetos no sítio arqueológico ou se os encontrou nos porões do Museu de Bagdá, onde depois se tornou diretor.

Outra controvérsia é em relação à idade das baterias, já que o estilo dos vasos pertenceria a um período posterior — entre 225 e 640 d.C. —, tornando os objetos muito mais “jovens” do que o apontado por Konig. No entanto, a maior discussão mesmo fica por conta da utilidade dos misteriosos objetos, pois não existe qualquer registro histórico que se refira a eles. Teriam os persas antigos algum conhecimento sobre os princípios da eletricidade?

 

Réplicas funcionais e possíveis utilidades

Por mais que hajam discussões sobre onde foram encontradas, há quanto tempo e se os antigos tinham conhecimento suficiente para fabricá-las, as pilhas eram capazes de conduzir uma corrente elétrica, este fato foi comprovado a partir de diversas réplicas criadas por pesquisadores no mundo todo.

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Fonte da imagem: Reprodução/World Mysteries

Em 1940, o engenheiro americano Willard Gray construiu uma réplica da pilha de Bagdá e, usando uma solução de sulfato de cobre, conseguiu gerar cerca de meio volt de eletricidade. Nos anos 70, o egiptólogo alemão Arne Eggebrecht fez a bateria funcionar melhor ainda com um ingrediente abundante na antiga Mesopotâmia: com suco de uva, a pilha produziu 0,87 volt de energia. As réplicas indicam que as baterias eram capazes de produzir voltagens entre 0,8 e quase 2 volts. Se fossem conectadas — apesar de nunca terem sido descobertos fios condutores entre os artefatos —, as baterias poderiam produzir voltagens ainda mais altas.

Uma das hipóteses para o uso da pilha é a medicina – os gregos antigos, por exemplo, usavam peixes elétricos como analgésico. Mas a corrente gerada é pequena demais. Outra possibilidade é a aplicação da energia para galvanizar metais na ourivesaria. Contudo, nenhum material que pudesse conter as baterias jamais foi encontrado, e não existem registros confiáveis sobre a réplica do suposto processo de galvanização em laboratório. 

O mistério da finalidade das baterias de Bagdá continua e, embora longe de ser completamente resolvida, a polêmica exalta o imaginário popular. Se a descoberta estiver correta, os artefatos antecedem em pelo menos 1800 anos a invenção da célula eletroquímica de Alessandro Volta, que deu origem ao que conhecemos atualmente como pilha elétrica. Já imaginou?

As grandes descobertas de Joseph Henry

Joseph Henry foi um físico norte-americano, nascido em 1797, que deixou importantes descobertas nas áreas da eletricidade e magnetismo como…

Joseph Henry foi um físico norte-americano, nascido em 1797, que deixou importantes descobertas nas áreas da eletricidade e magnetismo como legado.

Uma das maiores contribuições de Joseph Henry para a ciência foi a indução eletromagnética, descoberta em 1831 enquanto construía eletroímãs. Porém, enquanto Henry fazia esta descoberta nos Estados Unidos, o cientista Michael Faraday também a fazia, na Inglaterra. Apesar dos estudos dizerem que Henry foi o primeiro a descobrir o fenômeno, a descoberta oficial é atribuída a Faraday um ano depois, por ter publicado primeiro um estudo muito mais detalhado sobre o assunto. A indução magnética é o nome que se dá ao fenômeno no qual um campo magnético variável produz uma corrente elétrica num circuito, chamada de corrente induzida.

Outra invenção creditada a Henry é a do motor elétrico, embora ele também não tenha sido o primeiro a registrar a patente. Seus estudos sobre relê eletromagnético ajudaram Morse a criar o telégrafo elétrico. Mais tarde, provou que as correntes elétricas podem ser induzidas à distância, magnetizando uma agulha com a ajuda de um relâmpago a 13 quilômetros de distância.

Joseph Henry foi um cientista extremamente ativo nas suas investigações, não só em eletricidade e magnetismo. Entre 1838 e 1846, publicou, por exemplo, artigos sobre capilaridade — a propriedade física que os fluidos têm de subir ou descer em tubos extremamente finos. Essa ação pode fazer com que líquidos fluam mesmo contra a força da gravidade ou à indução de um campo magnético. E, fosforescência — capacidade que uma espécie química tem de emitir luz, mesmo no escuro, devido a sua estrutura eletrônica especial.

Em 1845, Henry utilizou um termo galvanômetro, um instrumento de detecção de calor, para mostrar que as manchas solares emitem menos radiação que o resto da superfície solar. Outros artigos que escreveu foram sobre atomicidade (1846) e sobre a teoria dos imponderáveis (1859). Henry demonstrou bastante interesse sobre o daltonismo também, além de ter feito investigações sobre propagação e detecção de luz e som.

O cientista faleceu em 1878, deixando diversos estudos que permitiram novas invenções utilizadas até hoje em seu legado.

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