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110 histórias, 110 objetos (110 anos do Técnico)

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Episódio 11: O Tokamak do Técnico

sexta, setembro 10th, 2021

Criar uma fonte de energia segura reproduzindo na terra o processo que alimenta as estrelas. Começou por parecer um sonho e tornou-se num dos grandes desafios da física experimental dos nossos dias, podendo transformar-se em realidade dentro de algumas décadas. Estamos no domínio dos Plasmas e da Fusão Nuclear, área em que o Técnico tem também uma forte presença, através dos seus investigadores e, em particular, com as experiências feitas no seu Tokamak, um instrumento que tenta ajudar a concretizar esse objetivo. Como é que isso funciona? “Para conseguirmos fazer reações de fusão nuclear precisamos de temperaturas muito elevadas, na ordem dos 100 milhões de graus Kelvin. O que fazemos é usar campos magnéticos para conseguir comprimir um gás ionizado (que chamamos de plasma) até atingir essas temperaturas”, explica Carlos Silva, professor e investigador do Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear (IPFN) e Departamento de Física (DF) do Técnico. É aí que também entra o Tokamak (palavra que deriva do russo e acrónimo de “câmara de vácuo toroidal”), um “equipamento científico usado para confinar este gás a essas temperaturas idênticas ou superiores ao que acontece nas estrelas, em particular no nosso sol”.
Dentro do Tokamak do Técnico, um instrumento com cerca de um metro de diâmetro, em forma de donut, com um núcleo de ferro que pesa cerca de uma tonelada, tudo é calor mas também silêncio. A fusão nuclear contém-se num ambiente de vácuo e silêncio. Apenas a mecânica do instrumento é audível, não o campo magnético. Esses campos magnéticos e elétricos aceleram os iões e os eletrões do plasma até atingirem as temperaturas que são necessárias para a fusão. “São plasmas que têm muitas colisões e também transferem energia de umas para as outras, através das colisões. No nosso Tokamak, que aquecemos de uma forma muito especial, com campos elétricos, aceleramos principalmente os eletrões. Ao colidirem com os iões vão transferir-lhes a sua energia. Imaginem uma rua com muita gente e toda a gente aos encontrões e uma pessoa a correr através dessa rua vai ter que travar por encontrões e transferir a sua energia para os outros”, explica Carlos Silva.
Neste Tokamak, primeiro e único em Portugal e baptizado com o nome de ISTTOK, não ocorre propriamente fusão nuclear ainda, o que não anula a sua importância para a investigação na área. “Muitas vezes a nossa máquina permite testar conceitos que, devido à sua flexibilidade, por ser uma máquina barata de operar, de alguma forma extremamente flexível, permite projetar uma experiência hoje e estar a fazê-la em pouco tempo. Em grandes máquinas, estes projetos chegam a demorar a demorar anos”, explica Horácio Fernandes (IPFN / DF).
O Tokamak do Técnico foi criado em Grenoble (França), esteve em Utrecht (Países Baixos) e veio para Portugal no final dos anos 80. “O ISTTOK permitiu não só criar um novo capítulo na história da engenharia e da física da fusão nuclear em Portugal, mas também desenvolver diagnósticos que depois exportamos para outras máquinas. Fomos buscá-lo e tivemos que aprender imensa coisa. Um Tokamak precisa de um sistema de vácuo, de um sistema de controlo que é eletrónico, de diagnósticos, precisa de uma equipa grande que não tínhamos. Tivemos que ir aos outros departamentos pedir ajuda e assim se conseguiu consolidar e criar uma equipa de investigação. Fizemos cá todos os sistemas de potência e adaptação da máquina às experiências que queríamos fazer, foi um processo que durou cerca de quatro anos.”, conta Horácio Fernandes. “Mesmo os Professores catedráticos também tiveram que apertar parafusos na máquina”, brinca.
O Tokamak do Técnico assume-se também como um pilar da formação experimental. “Já muito poucas máquinas com a dimensão do ISTTOK permitem ensinar no seu todo. Os alunos poucas vezes têm oportunidade de ver um Tokamak no seu todo e normalmente só trabalham com uma parte relacionada com a física ou com a engenharia, os subsistemas da máquina. Temos recebido no Técnico alunos de todo o mundo para trabalhar como o Tokamak. Estamos também ativamente a contribuir com as pessoas que formamos cá”, defende Horácio Fernandes.
Quanto ao futuro da investigação nesta área, o caminho para reproduzir a energia das estrelas na Terra passará por grandes projetos internacionais. “Para sermos relevantes do ponto de vista de investigação, o que entendemos é que temos que investir mais na cooperação para um reator internacional, como acontece no ITER [International Thermonuclear Experimental Reactor], por exemplo “, complementa.

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Episódio 10: O Nível Ótico de Brito Limpo

sexta, julho 23rd, 2021

“Este é talvez o exemplar de nível ótico mais brilhante que nós utilizámos e foi feito por um português. É absolutamente notável”. Ana Paula Falcão, responsável pela Unidade Curricular de Topografia no Técnico, refere-se ao nível ótico criado em meados do século XIX por Brito Limpo, que pode ser visitado no Museu de Engenharia Civil.

Este instrumento inovador e revolucionário – “ainda hoje em alguns dos estudos há referências ao nível Brito Limpo, que conseguia precisões superiores às dos instrumentos que já eram considerados os grandes instrumentos da época” – foi idealizado e concebido por Francisco António de Brito Limpo (1829-1891), que dedicou a sua carreira ao exército mas também ao serviço da Comissão de Produção de Cartografia em Portugal.
Construído peça a peça de forma artesanal, este instrumento conheceu seis exemplares que serviram de referência na área durante 30 anos, até ter sido ultrapassado pelos desenvolvimentos tecnológicos da área da ótica e ao início do fabrico em série. Terão sido construídos nas oficinas do Instituto Industrial e Comercial de Lisboa, que mais tarde veio dar origem ao Técnico, alguns anos antes de serem motivo para a medalha que Brito Limpo recebeu na Exposição Universal de Paris, em 1867, entre outras distinções.

Esta “pérola do ponta de vista dos instrumentos da topografia e da geodesia” contribuiu para a resolução do “problema da determinação dos níveis ortométricos” ou, por outras palavras, ajudou a manter a horizontalidade do instrumento para garantir leituras mais rigorosas. A Professora Auxiliar no Departamento de Engenharia Civil, Arquitetura e Georrecursos, Ana Paula Falcão, dá-nos o contexto: No século XIX, Portugal pretendia criar um referencial altimétrico que fosse único para o país todo. A partir da instalação de um marégrafo (um equipamento mecânico regista as marés), em Cascais, em 1882, determinou-se um zero para a altimetria e usou-se esse registo como referencial para determinar as altitudes dos diversos pontos do país. Essa determinação dos desníveis é feita através de uma operação chamada nivelamento geométrico. E é aí que entra o nível ótico.

Como se mede? São colocadas umas miras – umas réguas graduadas colocadas na vertical, no extremo de um lanço, onde temos um ponto com a cota conhecida e outro com a cota que queremos conhecer. O nível ótico deve, por isso, trabalhar unicamente no plano horizontal para efetuar as leituras para essas miras. A diferença das leituras dá-nos o desnível entre as duas miras. Mas qual era então o problema? “Para assegurar o plano horizontal nós utilizamos níveis que tinham que fazer leituras atrás e à frente. Os que existiam naquela altura implicavam uma rotação de 180 graus e quando o nível roda 180 graus muitas vezes a bolha desalinha e deixamos de estar a trabalhar no plano horizontal”. Ora, o que Brito Limpo fez foi incorporar duas lunetas em vez de uma, para podermos fazer leituras em simultâneo para as miras que estão colocadas no início e no fim dos lanços. E ainda “uma particularidade absolutamente deliciosa”: criou a possibilidade de as duas lunetas rodarem segundo o eixo horizontal de 180 graus: a luneta de cima passa para baixo e vice-versa. “Em vez de termos duas leituras passámos a ter quatro leituras e resolvemos desta forma alguma falta de horizontalidade que poderia acontecer com a rotação do nível ótico”, explica.

Para além de ser uma “peça de museu que não dever sair da nossa memória”, o nível de Brito Limpo ajuda a reforçar a importância dos trabalhos de geodesia e cartografia. “Não há projetos, não há construção, se não houver uma cartografia de apoio. Há muitas vezes um esquecimento da cartografia e dos seus instrumentos”, declara.

 

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Episódio 9: A Gaiola Pombalina

sexta, julho 16th, 2021

A 1 de novembro de 1755, Lisboa amanhecia sacudida por um violento sismo, com quase 9 graus de magnitude na escala de Richter. De seguida, um tsunami aprofundou ainda mais a destruição da capital portuguesa. O saldo fez-se em muitos milhares de vítimas mortais, graves problemas sociais e económicos e uma cidade quase inteira por reconstruir. É nesse processo de renascimento urbanístico de Lisboa, liderado por Marquês de Pombal, –  “o maior desafio que houve na Engenharia portuguesa”, na visão de Carlos Sousa Oliveira, professor catedrático jubilado do Departamento de Engenharia Civil, Arquitetura e Georrecursos do Técnico – que surge a “Gaiola Pombalina”.

Falamos de um “elemento estrutural tipicamente português”, nas palavras de João Azevedo, professor no mesmo Departamento, composta por elementos de madeira verticais, horizontais e inclinados (a chamada estrutura em forma cruzes de Santo André), que garante uma boa capacidade de resistência à ação sísmica. O modelo mais famoso dessa estrutura, com aproximadamente um metro de altura e de largura, encontra-se no Museu de Civil do Instituto Superior Técnico, e foi provavelmente construído na oficina de carpintaria do Instituto Industrial e Comercial de Lisboa, escola que precedeu o Técnico.  No Laboratório de Estruturas e Resistência de Materiais, do Técnico, está também exposta uma secção, em tamanho real, de uma gaiola pombalina com mais de 250 anos.
“Chamavam-lhe gaiola porque as pessoas achavam piada de ver crescer estas estruturas em madeira que pareciam umas gaiolas para uns grandes pássaros”, explica João Azevedo. “Na realidade, esta estrutura com as chamadas Cruzes de Santo André, são estruturas de madeira que têm um bom comportamento sísmico, mas que depois eram preenchidas com alvenaria, o que lhes dava uma resistência adicional. É isso que existe nos poucos edifícios que ainda têm as gaiolas pombalinas: nós não as vemos porque ainda estão dentro das paredes”, complementa.

E será uma invenção portuguesa? “A Gaiola pombalina talvez tenha aparecido antes de 1755 e tenha sido aperfeiçoada depois quando foi a reconstrução de Lisboa. Talvez já tenha sido usada por países nórdicos, onde a madeira é um material por excelência, e na Turquia… Sabe-se que a gaiola pós-1755 cumpre alguns requisitos que as anteriores não cumpriam”, resume Carlos Sousa Oliveira. Há relatos, difíceis de confirmar, de que terão sido testadas de uma forma também ela histórica: “No Terreiro do Paço foram montados grandes estrados, com estruturas de gaiolas pombalinas em cima, e com soldados a bater com martelos na base a simular um evento sísmico”. Se isso aconteceu, foi “a primeira mesa sísmica de que há memória”, conta João Azevedo.

De resto, o sistema que lhe dá suporte foi usado na construção de edifícios até ao final do primeiro quartel do séc. XX e ainda hoje é usado, mas com recurso a outros materiais. E a técnica ainda gera entusiasmo e trabalhos de Mestrado, como um mais recente de uma aluna do Técnico que imprimiu uma gaiola pombalina numa impressora 3D.

É também comum vermos secções de gaiolas pombalinas expostas, sem preenchimento de alvenaria, geralmente para efeito estético ou para criar divisões maiores, em alguns edifícios de Lisboa. João Azevedo considera uma má ideia, no mínimo: “Eu chamar-lhe-ia mesmo um crime que hoje acontece muito em Lisboa, que é as pessoas fazerem coisas erradas nos edifícios sem saberem o que estão a fazer”.

“Sempre que há um sismo, há uma nova forma de pensar, de agir, de interpretar as coisas”, diz-nos Carlos Sousa Oliveira. Mas devemos esperar um sismo para breve? “A única certeza que eu tenho é que um dia teremos sismos com a mesma ou com maior intensidade que o de 1755”, responde João Azevedo. Estamos preparados para isso? “A Engenharia sísmica já fez muito. O que já construímos dá uma garantia de segurança muito grande. O problema é quando as coisas não são bem feitas”, conclui.

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Episódio 8: O Barómetro de Torricelli

sexta, julho 9th, 2021

Sabe-se que terá sido construído no século XVIII, segundo a técnica de Torricelli, que hoje está no Técnico e pouco mais. É um barómetro com cerca de 250 anos que resistiu a revoluções, guerras, à degradação natural do tempo e se mantém, hoje, quase milagrosamente intacto. Foi resgatado de um monte de instrumentos antigos prontos a ir para o lixo, no Técnico, há alguns anos por Rui Dilão, professor de Física Matemática e Sistemas Dinâmicos no Técnico, e continua a medir a pressão com eficácia. “Foi um dia incrível quando começamos a ver que estava a funcionar. Analisámos com detalhe. Dizia no topo “Segundo Torricelli” e ficámos… é um milagre! Bastava ele ter estado deitado no chão, ou inclinado, para estar inoperacional, porque o mercúrio fugia”.

Como assim o mercúrio? A resposta está na descrição do instrumento: Um objeto de madeira com 1,20 metros de altura, que suporta um tubo cheio de mercúrio, com uma ponta fechada e outra aberta. O tubo está mergulhado numa trina de mercúrio. “O que vai acontecer é que o mercúrio que está no interior do tubo sobe ou desce conforme equilibra a pressão que se exerce sobre a superfície do mercúrio que está livre. Essa pressão é compensada pela pressão do ar”. É assim, de acordo com a invenção de Evangelista Torricelli (1608-1647), que usamos o barómetro para medir a pressão atmosférica. “Só com as medições do barómetro conseguimos prever se vai chover, se vão haver nuvens, se vai estar bom tempo. A maior parte das previsões atmosféricas podem ser feitas com um barómetro”, explica Rui Dilão. Por ser aberto em cima, o barómetro tem que estar sempre na posição vertical, de modo a que o mercúrio não se derrame. “O mercúrio não evapora, praticamente. O mesmo mercúrio está ali desde o século XVIII. Este objeto chegou a Portugal um bocadinho antes da Revolução Francesa provavelmente, chegou cá impecável e nunca teve uma fuga. É um milagre ter um objeto destes neste estado de conservação”, acrescenta. Para além disso, o tubo suporta também uma camada de ar – “provavelmente tem restos do ar que se respirava no século XVIII”.

“Vivemos submersos num oceano de ar”. A frase de Torricelli, dita de cor por Rui Dilão, sintetiza o pensamento daquele que foi um dos grandes físicos europeus e que se tornou célebre pela invenção do barómetro. O instrumento com método de mercúrio apenas chegou depois de uma primeira tentativa um pouco mais aparatosa: “Era um barómetro de água, com 10 metros de altura – tinha que subir ao telhado da casa para ver a altura da água. Por ter um tubo com água ao lado de sua casa, foi imediatamente acusado de heresia. Talvez para fugir a isso, reduziu de 10 metros para 1 metro e passou a ter um barómetro dentro de casa”, conta Rui Dilão.
Torricelli foi também discípulo de Galileu Galilei, em particular nos três meses que este viveu após ter saído da prisão da Inquisição. “Quando [Galileu] saiu da prisão estava cego e não conseguia fazer experiências, nem escrever. Um jovem chamado Torricelli foi o seu secretário, técnico de laboratório e vivia em sua casa. Depois da sua morte, continuou a trabalhar, começou a produzir lentes, começou a trabalhar sobre a ciclóide, uma das coisas que o Galileu fez no fim de vida e foi muito importante para o desenvolvimento do relógio. É o que sabemos do Torricelli, além do barómetro. Na altura nem se sabia muito bem o que era a pressão, cuja ideia só aparece muitos anos mais tarde”, explica Rui Dilão.
E quanto ao futuro do barómetro do Técnico “segundo Torricelli”? “Está em pé há 250 anos, pelo menos, o que é uma coisa incrível. E eu mantenho-o em pé, aparafusado à parede [do seu Gabinete, no Pavilhão de Física], para estar seguro. Tenho medo que alguém lhe dê um encontrão”, brinca. “Irá sair para um sítio que tenha as condições apropriadas, um Museu do Técnico ou de Ciência e Tecnologia, por exemplo”.

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Episódio 7: O Formula Student

sexta, julho 2nd, 2021

Em 2000, quem frequentasse os corredores do Técnico arriscava cruzar-se com um grupo de alunos a fazer o primeiro esboço de um veículo num papel gigante afixado num contraplacado. Estava prestes a nascer o primeiro modelo do Formula Student do Instituto Superior Técnico (FST), nesta fase ainda confinado a um desenho à escala real. O projeto começou com um grupo de amigos, ligados à associação Fórum Mecânica. “O projeto final de curso ia ser feito no ano seguinte e achámos a ideia bastante interessante”, explica Luís Simões, antigo aluno do Técnico e o primeiro capitão da equipa FST, que viria a produzir o primeiro carro do projeto, o FST01.
De que estamos a falar? “Um carro com aspeto de competição e rodas expostas tipo fórmula, com dimensões bastante compactas, concebidas para o tipo de competição em que vai correr, em circuitos pequenos com muitas curvas, em que a agilidade é mais importante do que a velocidade”.

O primeiro modelo foi projetado em torno de um motor avariado de uma mota, emprestado por uma marca do setor, o que permitiu que a equipa participasse já em 2001 nas provas teóricas de uma competição internacional. “Fomos a Inglaterra ainda só com um monte de tubos soldados e um motor antigo avariado mostrar uma maquete. A partir daí (em 2002) tivemos então um motor funcional”, conta. “Metemos o carro a andar pela primeira vez já em Inglaterra, uma vez que não conseguimos ter o carro pronto em Portugal e foi acabado de montar lá. Foi muito positivo. Tínhamos chegado ao final de uma aventura de mais de dois anos e com um carro que funcionou”, complementa. O primeiro a pilotar foi o antigo aluno José Borges, mas Luís Simões também o fez: “A primeira vez que o conduzi fiquei com um sorriso de orelha a orelha”, recorda.
Não surpreende, por isso, que o primeiro modelo do FST ainda desperte paixões. “É provavelmente o carro menos sofisticado de todos eles, mas foi o primeiro e tem que ser reconhecido por isso”, diz Luís Simões. André Correia, atual team leader da equipa, também não tem dúvidas: “É o começo, mostra o que se faz com pouco, como é que se começa do nada um projeto deste tamanho. É um legado que foi deixado nos últimos vinte anos e é o que plantou o projeto. É uma grande paixão e um orgulho. Olhar para aquele carro é mesmo… eu adoro aquele carro, basicamente é isso”.

Hoje, mais de 20 anos e muitas corridas depois, o FST envolve cerca de 60 estudantes do Técnico, organizados em dois projetos de carros diferentes: Elétrico e Autónomo. Com um reportório de 9 protótipos (3 a combustão e 6 elétricos), o FST tem dois carros em finalização: o 10E, o 7.º elétrico; e o 10D, o primeiro carro autónomo do FST, que avançará para competições sem piloto. No histórico de competições, consta um 9.º lugar alcançado em 2019, na Alemanha, na mais importante competição mundial. “Não somos os melhores do mundo, mas estamos na parte de cima do ranking”, descreve André Correia.
E o que se segue no futuro? Para além de poderem contar com a ajuda (muito limitada pelos regulamentos das competições) dos Professores do Técnico e dos amuletos da sorte – vários patinhos de borracha chamados Custódio sempre presentes nos veículos – há o espírito constante de inovar e fazer algo melhor. “Não há fim à vista”, diz André Correia.

 

Do motor avariado de uma mota, que serviu de base para a construção do primeiro protótipo até aos últimos modelos de veículos elétricos e autónomos, muitas são as histórias e as corridas do projeto Formula Student do Técnico (FST Lisboa). Desenhado inicialmente em papel, à escala real, ganhava corpo em 2001 o FST01, modelo que ocupa o primeiro lugar da história partilhada esta semana no podcast “110 Histórias | 110 Objetos” (7.º episódio).

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Episódio 6: O Computador Camões

sexta, junho 25th, 2021

O modelo de computador Sun Microsystems SPARCserver 1000 pode dizer pouco à maioria dos leitores. Mas se falarmos em computador Camões, levanta-se toda uma geração de formados em Engenharia Informática no Técnico nos anos 90. O Camões, com 512 Megabytes de memória, foi o primeiro computador a ser usado pelos alunos de Informática da Escola.
“Era a máquina de trabalho, a casa dos alunos de Informática, ou seja, onde as pessoas trabalhavam. Não era como hoje, em que temos os PCS, os telefones, os portáteis… aquilo era onde estavam as coisas das pessoas, que não tinham um computador em casa na maior parte das vezes. Quando trabalhavam no Técnico, era no Camões”, recorda David Matos, Professor do Técnico e responsável pelos laboratórios do Departamento de Informática.
“E depois havia aquelas coisas que hoje temos, como os fóruns, e tudo residia tudo à volta do Camões. Era uma espécie de contexto, além do curso”, complementa o também investigador do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores: Investigação e Desenvolvimento em Lisboa (INESC-ID).
O Camões permitia, assim, que dezenas de alunos dos laboratórios de informática trabalhassem em simultâneo nos seus projetos de programação. Terminais alfanuméricos, ligados por linhas em série a uns concentradores que, por sua vez, eram ligados à máquina (ao Camões). E 512 Megabytes dava para tudo? “Isso é uma coisa que evolui muito depressa… 15 Megas não era assim tão pouco, tendo em conta que a área de trabalho dos alunos se media em “Kapas” (Kilobytes). Também não era bastante… na altura, há mais de 30 anos, andávamos sempre a bater no teto. Mas a Tecnologia era outra”.

Será o Camões assim tão diferente das máquinas do presente? “As diferenças acabam por não ser muito relevantes. A máquina é igual. Em termos de estrutura do computador, é quase igual aos que usamos hoje em dia, mas com processadores mais lentos e muito menos memória. Mas tem uma arquitetura completamente diferente daquilo a que os alunos estão habituados, em particular a arquitetura do processador”, esclarece David Matos. E de onde vem o nome Camões? “A resposta fácil é: não sei”, brinca. “Quando o INESC apareceu, estávamos num contexto de revitalização da investigação, da indústria, etc. O projeto tinha como mote “vencer o Adamastor”, que era uma espécie de marasmo… se calhar o Camões vem dessa mitologia”, conclui.
Mas o computador tem mais coisas em comum com o autor dos “Lusíadas”: “Também já esteve debaixo de água, numa cave. Para qualquer máquina elétrica ter água perto, não é bom. Mas sobreviveu”, conta. E, até ao momento, superou também o desafio chamado tempo. Esteve parado cerca de 20 anos e foi recentemente ligado. Resultado: “Houve um pequeno estouro e morreu uma das 4 placas, mas as outras 3 ainda funcionam”.
Até quando sobreviverá? “O hardware está em degradação constante e a partir de certa altura… nunca mais liga. Há uma história em Itália de um computador que tem quilómetros e quilómetros de fio. Querem tirá-lo de onde está, mas têm a certeza que se o desligarem ele deixa de funcionar. Mas realmente tudo morre e o Camões, um dia destes, vai deixar de funcionar”.
Nos anos 90, dezenas de alunos dos laboratórios de informática trabalhavam simultâneo nos seus projetos de programação e partilhavam os 512 Megabytes de memória do Computador Camões. A história do primeiro computador usado pelos alunos de Informática do Técnico, no 6.º episódio do podcast “110 Histórias | 110 Objetos”.
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Episódio 5: Um Telefone do século XIX

sexta, junho 18th, 2021

Quem atravessar os corredores do antigo Pavilhão de Eletricidade do Técnico pode ser surpreendido por um ruído estridente, produzido por uma viagem no tempo. Estará a ouvir o barulho do Gower-Bell, um telefone construído em 1882, a tocar encostado a uma parede do Museu Faraday, no campus da Alameda (Lisboa) do Instituto Superior Técnico. Em poucos segundos, é possível viajar quase 140 anos, à velocidade da ligação entre um telemóvel de 2021 e um telefone de 1882. E cada uma dessas chamadas pode perfeitamente ser atendida por Moisés Piedade ou por Carlos Ferreira Fernandes, ambos antigos Professores do Técnico e fundadores do mais recente museu do Técnico, inaugurado em 2017.

Do tamanho e com o aspeto de um móvel, este telefone não tem bocal (fala-se para um painel que regista as vibrações da voz) e incorpora dois auscultadores, ou mais concretamente dois tubos que saem do aparelho e que encostamos às orelhas. Foi inventado por Frederick Gower, que depois ter trabalhado com Alexander Bell, nos Estados Unidos, se mudou para Inglaterra e “procurou fazer diferentes dos que eram patenteados por Bell”, como explica Moisés Piedade. O telefone alcançou muito sucesso, sobretudo por ter sido um dos primeiros do British Post Office – mas não há registo da existência de muitos exemplares em Portugal. O Gower-Bell era um “modelo de luxo” e, na altura do seu lançamento, Portugal ainda dava os primeiros passos no setor: “Em Inglaterra foram vendidos cerca de 25 mil. Em Portugal, poucos. Quando surgiram as primeiras linhas telefónicas no país, exatamente em 1882, apenas havia 15 subscritores e, desses, só 6 eram de pessoas”. O telefone deixaria de ser comercializado em 1900, altura em que se realizariam em Portugal cerca de 5 mil ou 6 mil chamadas por ano.

O telefone do século XIX do Técnico foi encontrado numa cave do Complexo Interdisciplinar e foi alvo de algumas reparações e adaptações antes de integrar a coleção do Museu Faraday. É possivelmente uma herança do antigo Instituto Industrial e Comercial de Lisboa, que se situava onde hoje funciona o Museu das Comunicações.
“O telefone é talvez a nossa estrela”, conta Carlos Ferreira Fernandes. Destaca-se pela interação que permite estabelecer com os visitantes, entre as mais de 600 peças do Museu, que personificam mais de 100 anos de história de ensino e investigação no Técnico. Organizado pelo Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores do Técnico, o Faraday apresenta “objetos de diferentes épocas, desde a eletroquímica, dos princípios do eletromagnetismo, da radiação eletromagnética, as válvulas, transistores, reprodução de som…”. Ocupa sete salas e organiza-se em três áreas temáticas: Instrumentação, Escrita e Computação; Áudio, Rádio, TV e Comunicações. Todas elas unidas pelo mesmo princípio: o entusiasmo pela ciência e pela pedagogia. “Agrada-nos muito que, quando as pessoas chegam ao fim da visita, possam dizer: «Sente-se paixão»”, enquadra Ferreira Fernandes.

Para que o Gower-Bell do Técnico pudesse funcionar já no século XXI, foi necessário fazer algumas alterações. Mas não tantas como se pode pensar. “Em termos de princípios não há assim tantas diferenças. As tecnologias mudam, mas os princípios são os mesmos. Por isso é importante manter os museus vivos. São uma prova da criatividade humana e do desenvolvimento dos conceitos básicos que depois são usados por várias tecnologias”, explica.
Depois de reparado o telefone e ligado à rede interna do Técnico, foi feita uma primeira chamada de um telemóvel, seguida de um salto de alegria. “Isto funciona!”. Foi aplicada mais uma vez com sucesso a filosofia do Museu Faraday, resumida assim por Moisés Piedade: “Pôr a trabalhar tudo o que encontramos”.
Em poucos segundos, é possível viajar quase 140 anos, à velocidade da ligação entre um telemóvel de 2021 e um telefone de 1882. No Técnico, um telefone construído no século XIX assume-se como a estrela do Museu Faraday e ajuda a estrutura a gerar entusiasmo pela ciência e pela pedagogia. A história deste aparelho da filosofia do Museu no quinto episódio do podcast “110 Histórias | 110 Objetos”.

  • Agradecimentos:
    Moisés Piedade
    Carlos Alberto Ferreira Fernandes

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Episódio 4: Chico, o Robot

sexta, junho 11th, 2021

Chama-se Chico, tem quinze anos de idade mas foi desenhado para ter sempre três. Vive no Instituto Superior Técnico, mais especificamente no 7.º andar da Torre Norte, do campus da Alameda (Lisboa), nas instalações do Instituto de Sistemas e Robótica (ISR Lisboa). Veio ao mundo para nos ajudar a perceber como funciona o cérebro humano. Chamamos-lhe Chico, mas trata-se de um iCub – uma “cria robótica” -, um robot humanóide, com características físicas parecidas com uma criança humana, que é dos mais avançados do mundo em termos de capacidade de movimento. “Foi desenvolvido para estudar como é que o cérebro humano funciona, como é que os seres humanos aprendem, como é que o desenvolvimento das crianças se processa”, explica José Santos-Victor, professor do Departamento de Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores e Presidente do ISR Lisboa.

Quando falamos em Chico estamos a referir-nos a um robot com 53 motores móveis na cabeça, braços, mãos, cintura e pernas, que inclui câmaras com desempenho de movimento semelhante aos humanos, capacidades auditivas estéreo e sensores táteis. Uma máquina complexa que executa expressões faciais realistas e movimentos com as mãos, cintura, braços e olhos. Para além do Chico português, do Técnico, há cerca de 30 em todo o mundo, desenvolvidos no âmbito de um consórcio de investigação internacional, de origem europeia – o iCub. Em Portugal foi desenhada a cabeça do robot, assim como o aspeto exterior das cascas e das suas expressões e algumas funções cognitivas ligadas à aprendizagem, à visão e à manipulação.

E como é que o Chico nos pode ajudar a perceber melhor o cérebro dos humanos? O projeto reúne pessoas da Engenharia, das Neurociências e da Psicologia, que desenham e analisam hipóteses científicas assentes na interação física do robot com o mundo. “O nosso cérebro é como é porque está agarrado a um corpo e esse corpo movimenta-se no mundo. O cérebro artificial [do Chico] tinha que ter também um corpo, tinha que agir no mundo e surgiu a necessidade de fazer este robot”, conta José Santos-Victor. “Muito do que ele faz não é pré-programado – e isso para nós é importante. Nós não programamos a vida do robot. Ele vai interagindo com o mundo e as coisas vão-se sucedendo. E às vezes temos que tentar interpretar um comportamento de que não estamos à espera, perceber por que é que tomou aquela decisão ou reagiu de determinada maneira”. Procura-se respostas a perguntas como ‘Como é que o cérebro de uma criança está a decidir ter um determinado comportamento e não outro?’. “Ao criar hipóteses, tenta-se perceber quais são os algoritmos que poderiam recriar aquele mesmo comportamento numa máquina artificial. Podemos ver se o nosso corpo robótico, com aqueles algoritmos, reproduz aquele comportamento. Se assim for, podemos perceber melhor como é que esses comportamentos surgem”.
O Chico, ou iCub, tem ainda outra característica distintiva: é um livro aberto. Ou, por outras palavras, é um projeto open source (de plataforma aberta), sendo pública a informação sobre as suas componentes mecânicas, os circuitos, o software e os algoritmos implementados. “Cruzamos e trabalhamos por cima dos resultados de outros investigadores. Conseguimos ter uma comunidade bastante alargada de pessoas que estão a tentar perceber como funciona a cognição humana e em que a infraestrutura principal experimental é igual para todos “, explica Santos-Víctor.

O Chico não foi, contudo, o primeiro robot a animar os corredores e a investigação do ISR Lisboa. Tudo começou com o já reformado Baltazar, constituído por uma cabeça, um tronco, uma mão e um braço. Mas isso talvez seja uma história para outro programa.

O Chico é um robot que ajuda investigadores do Técnico a perceber como funciona o cérebro humano, juntando Engenharia, Neurociências e Psicologia. Construído à imagem de uma criança de três anos, este robot humanóide é dos mais avançados do mundo em termos de capacidade de movimento. A história desta “cria robótica” no quarto episódio do podcast “110 Histórias | 110 Objetos”.

  • Agradecimentos:
    José Santos-Victor, professor do Departamento de Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores e Presidente do ISR Lisboa
    Chico, o robot

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Episódio 3: A Bola de Rugby do Técnico

sexta, junho 4th, 2021

O ano também pode ser de festa. O escudo de campeão nacional de rugby foi erguido pelos jogadores do Técnico, pela terceira vez na história, no dia 29 de maio de 2021. Aconteceu 23 anos depois da última conquista e quase 60 desde a fundação da agremiação (1963). É apenas a mais recente história que este clube, com ligações intermináveis ao Instituto Superior Técnico, tem para contar. No início era simples: todos os jogadores eram estudantes do Técnico. Nos dias de hoje essa matriz ainda está bem presente. No plantel campeão de 2020/2021 mais de um terço dos jogadores estudam ou foram formados na Instituição. Um dos muitos motivos que nos levam até ao objeto de hoje: a bola de rugby do Técnico, personalizada, que se encontra em destaque no gabinete do Presidente da Escola.

“É o símbolo de ligação do clube ao Instituto Superior Técnico. Nós somos Técnico, aquilo é o nosso berço, nós nascemos ali. Aliás, as primeiras camisolas tinham escrito pura e simplesmente “IST”. É uma relação que não se pode apagar nunca”, defende Pedro Lucas. É antigo aluno de Engenharia Civil do Técnico e atual Presidente do Clube de Rugby do Técnico (CRT). Foi também jogador do clube e despediu-se da modalidade da melhor maneira, conduzindo a equipa à vitória na final da Taça de Portugal, em 1994, na qualidade de capitão e treinador da equipa. Uma memória bem diferente da que viveu no Barreiro, no início da sua carreira: jogo da Taça de Portugal, um campo pelado, ligeiramente inclinado e com a uma linha férrea a menos de dez metros, sem qualquer proteção. Num lance, acabou por cair na linha de comboio e teria de ser salvo pelos colegas. “Vieram dois a correr e a puxarem-me para o lado. Nós saltámos de lá e passou um comboio logo a seguir. Nos tempos de hoje era uma coisa absolutamente inimaginável”.

A bola simboliza também o número imensurável de “Engenheiros” que levaram e levam o nome do Técnico aos estádios de todo o país. Como José Bento dos Santos que integrou, ainda nos anos 60, a primeira equipa de juniores do CRT – que ganhou o primeiro campeonato nacional da categoria – e nunca jogou por outra equipa. Ou como Martim Martinho, formado em Engenharia Mecânica e um dos capitães da equipa campeão de 2021, que nos explica o lema da equipa também conhecida como “Engenheiros” ou, menos formalmente, como “Mabecos”: “Placar, Marcar e Ganhar. Se fizermos as duas primeiras bem, vamos alcançar o objetivo, que é ganhar”.

Ganhar para o Clube significa também manter o espírito de “uma escola de vida e de valores sólidos como a amizade, o espírito de equipa e a vontade de lutar contra todas as adversidades”. Dinamiza todos os escalões de formação (e em todos já se sagrou campeão) e uma equipa feminina (até aos 14 anos) e abre a porta a todos os que queiram praticar a modalidade. São cerca de 300 atletas, no Campo das Olaias (Lisboa), sede do clube desde 1993, a apenas 1,5 km do Gabinete do Presidente do Técnico, onde a bola de rugby expõe a história de um vínculo incontornável. Ainda hoje, o Clube de rugby do Técnico compete no campeonato nacional com o nome “AEIST”, acrónimo de Associação dos Estudantes do Instituto Superior Técnico.

“O campeão voltou!”. Em 2021, após 23 anos de espera, o equipa de rugby do Técnico voltou a sagrar-se campeã nacional da modalidade. Apenas a mais recente história das muitas que “A bola de rugby do Técnico” nos ajuda a contar neste ano em que se celebra o 110.º aniversário do Instituto Superior Técnico. Peripécias, histórias de luta e de uma relação interminável entre o Técnico e uma equipa de rugby no terceiro episódio do Podcast “110 Histórias | 110 Objetos”.

 

Palmarés (séniores):
Masculino:
– 3 Campeonatos Nacionais (1981, 1998, 2021)
– 4 Taças de Portugal (1969, 1971 1973, 1994)
– 1 Supertaça (1994)

Feminino*:
– 1 Campeonato Nacional (2010)
– 1 Taça de Portugal
– 1 Campeonato Nacional de Sevens (2012)
– 2 Taças de Portugal de Sevens (2013, 2015)
* Atualmente sem equipa senior a competir

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Episódio 2: O Carro Sustentável do PSEM

sexta, maio 28th, 2021

A história do primeiro veículo construído pelo PSEM (Projeto de Sustentabilidade Energética Móvel do Técnico) é tão acidentada quanto inspiradora. Começa em 2013 e inclui um ano de construção do primeiro veículo elétrico do projeto – o GP14 – para que pudesse participar numa competição internacional. Já em Goodwood (Inglaterra), pronto para competir, uma noite de extrema humidade foi suficiente para bloquear o dispositivo eletrónico do veículo. Resultado: o carro ligava mas recusava-se a andar na estreia do PSEM em finais internacionais. Entra então o G14 na história do Técnico pelos piores motivos? Pelo contrário, responde Vítor Teixeira, coordenador do projeto: “Foi o começo de uma grande equipa e de uma grande história. E foi o ponto que nos levou a chegar até aqui. A partir daquela primeira corrida, nós aprendemos imenso”.
Nos anos seguintes, o PSEM acumulou uma série de prémios de Engenharia e de bons resultados nas corridas: Vencedores do Siemens Engineering and Design Award em 2015, 2016 e do Siemens Digital Award em 2017, 2018 e 2019; 6.º lugar na corrida internacional de 2017 e 2.º lugar em 2019.

Mas de que carros e de que corridas estamos afinal a falar? Com um design inspirado numa gota de água, para garantir uma melhor performance aerodinâmica, o GP14 foi o primeiro dos veículos elétricos sustentáveis construídos pelo PSEM, uma equipa composta maioritariamente por alunos de Engenharia Mecânica, Aeroespacial e Eletrotécnica do Instituto Superior Técnico. Seguiram-se os modelos GP16, GP17, GP19 e o GP21, que está em processo de conclusão. Todos foram concebidos com o mesmo objetivo: garantir a maior eficiência possível, no fundo aquele que é o grande desafio da indústria automóvel. “Maximizar o alcance do veículo com o mínimo possível, com a maior eficiência aerodinâmica e o mínimo de peso possível”, explica Vítor Teixeira, aluno de Engenharia Aeroespacial. As provas duram 60 minutos e o objetivo é fazer o maior número de quilómetros possível durante esse período. A velocidade máxima dos veículos ronda os 70 km/h, dependendo do peso, mantendo uma velocidade média de 55 ou 60 km/h ao longo de uma prova.
Está assim encontrada a grande missão do PSEM: projetar e construir veículos elétricos altamente eficientes para competir na Greenpower IET Formula 24. Como é que o faz? Aplicando o conhecimento fornecido pelo Técnico e as tecnologias mais recentes para a resolução de vários problemas. Há também um objetivo extra: atingir o melhor resultado possível em todas as corridas.

E a história do melhor resultado alcançado até ao momento, em 2019, também não está isenta de grandes emoções, já ao volante do GP19, na final internacional realizada em East Fortune (Escócia). Depois de, nos treinos, terem surgido problemas com as baterias que não conseguiram perceber, ocuparam o último lugar da grelha de partida da corrida. Mas, no final da primeira volta, o GP19 já tinha ultrapassado todos os outros concorrentes e ocupava a primeira posição. Vitória à vista? Duas voltas depois, o problema voltou, o motor perdeu potência e o regresso às boxes foi inevitável. Foram 15 longos minutos para trocar o cabo de potência principal. E o que aconteceu a seguir? “Partimos para a pista em último e ultrapassámos quase toda a gente. Ficámos em segundo lugar”.

O GP14 foi o primeiro carro elétrico sustentável elétrico construído pelo Projeto de Sustentabilidade Energética Móvel. Foi o veículo que, em 2014, se recusou a correr numa final internacional e, dessa forma, ensinou aos alunos do Técnico uma grande lição de superação. Nascia a capacidade de uma equipa resolver problemas e aprender com eles. A história do carro sustentável do PSEM no 110.º aniversário do Instituto Superior Técnico.

(Na foto, uma versão evoluída do protótipo G14 – O GP14EVO – que, em 2015, terminou a corrida da final internacional na 14.ª posição, entre 40 participantes)

 

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