Ilux 2015 uma exposição luminosa by Daniel Ribeiro

iLUX 2015 Uma exposição luminosa

Um projecto desenvolvido no âmbito de 2015 - Ano Internacional da Luz

Título iLUX 2015 - Uma exposição luminosa Editora Alexandra Nobre Autores Alexandra Nobre Daniel Ribeiro Sara Martins Design gráfico Daniel Ribeiro ISBN 978-989-208417

STOL - Science Through Our Lives www.stolscience.com www.facebook.com/stolisfun www.twitter.com/stolscience www.instagram.com/stolscience

Índice Contextualização

Colecção de cartoons Reverdecimento de tubérculos Eclipse solar Fototropismo Luz negra Bioluminescência Poluição luminosa Buraco negro Fogo-de-artifício Fontes de iluminação Refracção da luz Dispersão da luz Vitamina D

8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52

Outros materiais produzidos Quanto-queres T-shirts Artigo de jornal Ficha de apoio às actividades

56 58 59 60

Congressos Cronograma

74 76

Contextualização iLUX 2015 é uma galeria de cartoons de Ciência desenvolvida no âmbito de “2015 – Ano Internacional da Luz” associada a actividades hands-on, jogos, modelos didáticos e objectos manipuláveis, ilustrativos dos temas abordados. Este projecto pretende abordar e comunicar conhecimentos a um público generalizado tendo como tema central a luz, transversal às várias áreas da Ciência. A colecção de cartoons permite, através do uso da imagem e do humor, transmitir conhecimentos de Ciência senso lato, de uma forma lúdica e apelativa. As suas cores captam a atenção do público e fazem com que o visitante percorra a colecção de ponta a ponta. “O meu preferido é este!” é a frase que mais se ouve. A galeria iLUX 2015 foca a temática da luz nas suas mais diversas vertentes, numa abordagem verdadeiramente multidisciplinar.

Astronomia: Eclipse solar e Estrelas/ constelações Biologia: Fototropismo, Bioluminiscência e Poluição luminosa Bioquímica: Produção de Vitamina D e Reverdecimento da batata Química: Fogo-de-artifício Física: Refracção, Decomposição da luz branca, Luz negra e Eficiência energética 3

As actividades e materiais manipuláveis consistem em pequenos filmes, jogos, experiências e modelos que tornam a exposição interactiva e permitem “ver ao vivo” o que está ilustrado nos cartoons. Algumas das actividades incluem: observação de detergentes, notas e água tónica sob uz negra; alteração da cor da chama por influência de elementos químicos; decomposição da luz branca em CDs de memória e bolas de sabão e recomposição em discos rotativos; observação da curvatura de plantas e do reverdecimento de batatas expostas a estímulos luminosos, detecção do calor libertado por diferentes tipos de lâmpadas… A par da criação destas actividades foi ainda editado um manual de fichas – guião que contempla cada um dos postos interactivos e que permite reproduzi-los com êxito e em segurança. Todas as informações sobre o projecto estão disponíveis em https://stolscience.com/portfolio/ilux-2015/

Reverdecimento de tubĂŠrculos

MĂŁe, posso brincar com ela?

Nem penses! Ă&#x2030; perigosa! Apanhou muito Sol na moleirinha...

Desde que fiquei verde ninguĂŠm gosta de mim...

Daniel Ribeiro | Sara Martins

Quando expostas à luz solar, as batatas desenvolvem uma coloração esverdeada típica das folhas e caules (parte aérea da planta) que é devida à produção de clorofila, o pigmento responsável pela cor verde das plantas. Simultaneamente, a batata produz também solanina, um composto de sabor amargo (com a função de afastar herbívoros) e que, por ter propriedades neurotóxicas, não deve ser consumido. Este facto é desconhecido de grande parte da população que corre assim riscos de saúde. No âmbito da Noite Europeia dos Investigadores (Braga, 2015) foram apresentadas experimentalmente as diferenças entre batatas tóxicas e não-tóxicas isto é, verdes e de aparência normal

Rasbak

Eclipse solar 12

NĂŁo corresponde a escala original. N

Chegou a Fome, a doença e a guerra!

Não seja picuinhas, vá.

Já ninguém cai nessa, pá!!

Daniel Ribeiro | Sara Martins

Um eclipse solar é um fenómeno celeste que ocorre quando o Sol é ocultado, total ou parcialmente, pela Lua. Cada eclipse é apenas visível numa determinada zona da Terra. Antigamente, a ausência abrupta da luz do Sol devida a este fenómeno era tomada como um mau presságio, crença ainda hoje respeitada por algumas tribos. Quando se dá um eclipse solar existe sempre uma área da superfície terreste em que toda a luz do Sol é bloqueada, gerando aquilo que se chama de eclipse total. Quanto mais nos afastamos desta área, menor será a intensidade de sombra gerada, o que se designa por eclipse parcial. A época de eclipse ocorre duas vezes por ano, quando Sol, Terra e Lua estão alinhados no espaço, durante pouco mais de um mês. Neste espaço de tempo, ocorrem dois ou três eclipses

FSogumo (adaptado)

Por se tratar de um fenómeno astronómico e, como tal, difícil de compreender apenas pela observação directa, tornou-se importante criar um modelo com os três astros. Um simples candeeiro fez a vez de Sol, enquanto que a Terra e Lua foram feitos em pasta de papel e moldados, tendo em conta a razão de massa entre eles. Com um modelo, torna-se mais fácil compreender que o fenómeno em questão se deve à posição relativa dos astros.

Fototropismo 16

Agora para a direita... Insiste...

Uiii... O fototropismo dรก-me cabo das cruzes!

Ioga Caminho da Luz

Daniel Ribeiro | Sara Martins

O fototropismo é um fenómeno verificado em alguns seres vivos que se caracteriza pelo seu movimento dependente de uma fonte luminosa. Quando essa fonte é o Sol o fenómeno denomina-se heliotropismo e pode ser facilmente observado em plantas sujeitas a estímulo luminoso assimétrico (por exemplo, colocadas perto de uma janela). As plantas precisam de luz para sintetizar os seus compostos e, como tal, maximizam a sua exposição a este estímulo. Para demonstrar este fenómeno natural foram apresentadas plantas previamente sujeitas a exposição solar assimétrica e exibindo efeitos claros de fototropismo, bem como um vídeo em hyperlapse ilustrativo deste aspecto.

Russel Neches

Luz negra

A Luz Negra brinca Ã s esc

condidas...

3...2...1! Micróbios aqui vou eu! E. coli, esconde-te!

Tens cada ideia... Com a radiação UV encontra-nos num instante.

Daniel Ribeiro | Sara Martins

A Luz Negra é composta por radiação ultra-violeta (UV) invisível ao olho humano mas que, ao ser absorvida por superfícies que contêm fósforo (como os nossos dentes ou os microrganismos que habitam a nossa pele), lhes permite brilhar como se tivessem luz própria. As notas de dinheiro são outro exemplo. Quando expostas à radiação UV, alguns do seus motivo ganham realce o que permite despistar a sua autenticidade. A actividade para o público envolveu a comparação, sob a luz negra, de notas verdadeiras e falsas. Foram também observados diferentes detergentes da roupa em pó com características Oxy-white, tatuagens feitas com canetas de tinta fluorescente (praticamente invisível quando escrevemos na pele mas que se destacam sob Luz Negra) e a água tónica, fluorescente devido à presença de quinino.

H. Grobe

Bioluminescência

Numa noite quente de Verão..

Eles olham p’rá direita...

E piscam piscam...

Daniel Ribeiro | Sara Martins

No Verão os pirilampos emitem luz fria na zona inferior do corpo (abdómen), um fenómeno designado por bioluminescência. A luz pisca num padrão que varia de espécie para espécie e que está associado a aspectos comportamentais, como por exemplo os rituais de acasalamento. A luz produzida pelos pirilampos é o resultado de reacções químicas, sendo a energia química transformada em energia luminosa. Esta luz é fria pois não existe produção de calor (como nas lâmpadas das nossas casas)

Terry Priest

Além dos pirilampos, muitos outros animais são capazes de produzir luz. Existem lulas que, em simbiose com bactérias, controlam o nível de luminosidade para se camuflarem, protegendo-se dos predadores. Podemos até observar bioluminescência em cogumelos (fungos) de clima tropical. Pensa-se que o seu brilho atrai insectos que espalharão os esporos permitindo a sua reprodução e crescimento.

Jesse Clagget

Angus Veitch

Poluição luminosa 28

O que se aquilo?

Queres ver que dei à luz errada?!

erá ?

Anda, mano. A mãe deve estar à nossa espera!

Daniel Ribeiro | Sara Martins

A poluição luminosa é causada pelo excesso de luz artificial existente nas cidades. A iluminação em demasia traz efeitos negativos para os seres humanos (por exemplo, a alteração do ciclo de sono-vigília e quadros de depressão) bem como para outros seres vivos. A desorientação de aves migratórias em rota e dos filhotes de tartarugas marinhas acabados de eclodir são apenas dois destes exemplos. Apesar de serem bonitas, as paisagens nocturnas como as da cidade de São Francisco (Estados Unidos) abaixo representada, escondem por vezes as desvantagens da iluminação excessiva. Mas por que razão isso afecta as tartarugas-bebé?

David Yu

Quando eclodem dos ovos que as suas progenitoras deixaram no areal da praia, as tartarugas-bebé têm o instinto de seguir o luar projectado no mar, que as leva em direcção ao oceano onde estarão a salvo de predadores terrestres. Quando a iluminação de uma cidade interfere neste processo, estes seres vivos desorientam-se e movem-se em direcção à luz das cidades, ou seja, oposta à do mar acabando por serem capturados por predadores ou morrendo de desidratação.

Steven Zwerink

Buraco negro

Entretanto, uma Estrela S

Supergigante com crise de meia-idade...

Estou velha! NĂŁo tarda serei um Buraco Negro...

Velha?!? Ainda nem ĂŠs Supernova!

Daniel Ribeiro | Sara Martins

Algumas estrelas do Cosmos como as Super Gigantes sĂŁo enormes, apresentando mais de 250 vezes o tamanho do nosso Sol. Estas estrelas evoluem para Supernovas e, no seu fim de vida, pensa-se que originam Buracos Negros que absorvem tudo Ă sua volta, incluindo a luz.

Apesar do nosso Sol possuir uma massa 330 000 vezes superior à do planeta Terra, existem estrelas de massa muito mais elevada. A VY Canis Majoris, por exemplo, é uma estrela Supergigante Vermelha cujo raio se estima ser 1420 vezes superior ao do Sol (quase mil milhões de quilómetros). No final das suas vidas, quando o “combustível” das estrelas se esgota, formar-se-ão diferentes corpos celestes dependendo da massa da estrela. Assim, para estrelas com massa semelhante à do nosso Sol, o destino final será uma anã-branca, enquanto para estrelas com uma massa muito superior à do Sol, pensa-se que ocorra a formação de Buracos-negros.

Fogo-de-artifício 36

Mãe, por que é que o fogo-de-artifíc é tão colorido?

o cio ?

São elementos como Estrôncio, Cobre, Potássio, Boro, Sódio... Agora cala-te e come as passas!

Daniel Ribeiro | Sara Martins

O fogo-de-artifício, para além do componente explosivo contém uma mistura de elementos químicos que originam chamas de diferentes cores. Assim, por exemplo, o estrôncio é responsável pela coloração vermelha, o lítio produz um cor-de-rosa vivo, o cobre cria um azul esverdeado e o sódio, presente no sal de cozinha, dá origem a uma chama alaranjada. Para demonstrar este facto, foi preparada uma actividade que consistiu em queimar diferentes elementos , para potenciar o efeito visual, optou-se por um ambiente de pouca luz

Kurume-Shimin

Fontes de iluminaĂ§ĂŁo

0 1200 H

Amor é fogo que arde sem se ver... Veja lá, não se queime.

0 8000 H

5 0000 H

Daniel Ribeiro | Sara Martins

Há diversos tipos de lâmpadas das quais referimos as de incadescência, as de halogéneo e os LED (Light Emitting Diode) que apresentam diferentes características quanto à sua eficiência e tempo de vida útil. A lâmpada LED é a mais eficiente já que converte quase toda a energia eléctrica em energia luminosa, desperdiçando muito pouca sob a forma de calor.

Martin Stengel

Press Release Finder (Flickr)

Nas lâmpadas incandescentes, a luz é proveniente de um filamento aquecido a altas temperaturas pela corrente eléctrica. No entanto, apenas 2% da energia consumida é transformada em luz visível, sendo o resto perdido sob forma de calor. 42

As lâmpadas de halogénio encontram-se em situação intermédia. Além disso, quando ligadas durante 6 horas por dia, uma lâmpada incandescente funcionará em média durante 6 meses, enquanto que um LED sob as mesmas condições pode durar mais de 20 anos. Para a demonstração das diferentes eficiências energéticas em lâmpadas incandescentes, fluorescentes e LED, construiu-se um dispositivo onde é possível ligar estes 3 tipos de lâmpadas, simultaneamente ou não. O principal objectivo é demonstrar o desperdício de energia sob a forma de calor que existe, quer nas lâmpadas fluorescentes, quer nas incandescentes. Ao sentir o calor proveniente das lâmpadas, os visitantes conseguem assimilar melhor o conceito de eficiência energética e, eventualmente, fazer uma escolha mais sustentável quando for necessário substituir uma lâmpada nas suas casas. 43

Refração da luz

Ai Jesus! Deslocaste a anca?

Claro que não. É a refracção da luz.

Daniel Ribeiro | Sara Martins

A refracção da luz é um processo que se pode visualizar em objectos semi-imersos em líquidos. Na interface líquido-ar ocorre a distorção do objecto devida à diferença de velocidade de propagação da luz nestes dois meios. A velocidade da luz ao atravessar a água (ou outros meios transparentes mais densos) é cerca de 60% inferior à existente no ar. Deste modo, os feixes luminosos sofrem desvios ao passarem para meios com índice de refração diferentes.

Jimmi Oke (adaptado)

X_Tine (Flickr)

O exemplo mais clássico para demonstrar este fenómeno físico é o de mergulhar um lápis ou uma palhinha num copo com água e observar como eles parecem estar dobrados. Além deste exemplo foram ainda demonstradas: a deslocação de um feixe de luz LASER quando acompanha um esguicho de água, a inversão do sentido de uma seta quando esta é colocada atrás de um copo com água (a uma determinada distância).

Dispersรฃo da luz 48

O que gostavas de receber no teu aniversรกrio?

U D P

O que é isto?

Não querias um arco-íris? Faz tu mesmo!

Um arco-íris! Dás-me, pai? Por favor...

Daniel Ribeiro | Sara Martins

A dispersão da luz é o processo pelo qual a luz branca (luz visível) é separada nas várias cores que a constituem e que correspondem às cores do arco-íris. Este fenómeno é possível quando a luz incide sob um determinado ângulo em superfícies como as de um prisma de vidro ou de uma gota de chuva. Além da luz visível, existem outras radiações das quais ouvimos falar (como os raios X) mas que não conseguimos detectar visualmente. O espectro de luz visível é composto por todas as cores que conhecemos e que vão de 380 (violeta) aos 740 (vermelho) nanómetros (nm).

Philip Ronan (adaptado)

Spigget

A soma de todas as cores deste espectro, mais conhecidas por sete cores do arco-íris (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e violeta) resulta na luz branca, como a luz do Sol. No entanto, é possível fazer a separação das cores que compõem a luz branca tal como acontece quando se forma o arco-íris. O exemplo mais comum é o prisma de vidro que projecta o espectro completo. O mesmo efeito pode ser observado em objectos mais comuns como a superfície de um CD ou DVD ou até na superfície de bolas de sabão. Também é possível recriar o oposto, isto é, juntar todas as cores fazendo o branco. Por exemplo quando se faz girar a alta velocidade, um disco com as 7 cores.

Vitamina D 52

Aq nĂŁo ap Vai ficar sem

querida panha sol? r raquítica e unhas...

Ups! Acho que vou ali emburkar óleo de fígado de bacalhau. Daniel Ribeiro | Sara Martins

A Vitamina D é importante para saúde dos nossos ossos, unhas e dentes. Apesar de a podermos obter a partir de determinados alimentos (como o óleo de fígado de bacalhau de sabor intragável), a melhor fonte é a sua síntese na pele mediada pela exposição moderada ao Sol. Valores muito baixos de vitamina trazem graves problemas de saúde. No adultos ocorre a desmineralização dos ossos uma vez este composto é essencial para a absorção de cálcio. Nas crianças esta condição chama-se raquitismo (imagem abaixo) e causa deformações no desenvolvimento da estrutura óssea.

Leonard Hill (1925)

. Para a sensibilização acerca deste tema foram impressos vários documentos, nomeadamente imagens com alimentos ricos em vitamina D, e fotografias da toma generalizada de óleo de fígado de bacalhau em escolas, em meados do século passado. Hoje, os suplementos de vitamina D são cápsulas e ou xaropes com aroma. No entanto é dado o destaque para a exposição solar que, em apenas 10 minutos por dia, nos fornece a quantidade de vitamina D necessária.

Outros materiais produzidos Quantos-queres

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T-shirts

10 de Abril 2015 correiodominho.pt

Quer fazer perguntas a um cientista?

Ciência

Esta rúbrica sobre a Escola de Ciências da Universidade do Minho tem também como objectivo criar uma relação entre leitores e investigadores. Alguma vez pensou em fazer uma pergunta a um cientista? Caso queira participar pode enviar todas as suas questões para sec@ecum.uminho.pt e verá as suas dúvidas esclarecidas.

ELES PISCAM, PISCAM… O QUE SÃO? CIÊNCIA | ALEXANDRA NOBRE*

Nome: Alexandra Nobre Livro Favorito: Só um? Há dois em pé de igualdade embora por razões completamente diferentes: "O Perfume" e "Os Maias"

Primavera vai gradualmente dando lugar ao Verão, os dias são mais longos e a temperatura convida a um passeio pelo campo. Um passeio longe de casas e de luzes, evitando terrenos cultivados com zelo, pesticidas e outros que tais. Um passeio por matas de erva húmida povoada de caracóis e... Sem aviso, de repente, parece que o céu cintilante cai aos nossos pés. Serão estrelas? Serão faróis? Serão indícios de uma festa psicadélica no meio do nada? Não! São pirilampos, de seu nome científico “Lampyris” que é quase como quem diz lanterna em latim. Mas os pirilampos também são conhecidos por muitos outros nomes: luzecus, lumeeiros, vaga-lumes e outras palavras terminadas em lume como “defeca”-lume, mas dito de modo mais prosaico. Vamos conhecê-los melhor? Como qualquer insecto, o pirilampo adulto possui o corpo segmentado em cabeça, tórax e abdómen, tem 3 pares de patas e um par de antenas. Adicionalmente, tal como as joaninhas, os escaravelhos, os besouros e os gorgulhos com quem partilham a ordem “Coleoptera” (são coleópteros portanto) ostentam dois pares de asas. Um par exterior, rígido, de protecção, e outro interior muito mais frágil que lhes permite efectivamente voar. Os pirilampos possuem ainda um par de olhos bem grandes. As fê-

meas são geralmente maiores do que os machos, e quer uns quer outros chamam pouco a atenção com o seu corpo preto ou castanho escuro (os anéis posteriores do abdómen são ligeiramente esverdeados) até que “resolvem” começar a piscar. Aí sim! É a bioluminiscência no seu esplendor, ou seja, a emissão de luz visível os nossos olhos, por parte de um organismo vivo. Esta característica deve-se a um processo biológico complexo em que participam: uma substância chamada luciferina, uma proteína denominada luciferase e o oxigénio. Depois, por “artes mágicas” que a química explica, resulta energia sob a forma de luz (90%) e calor (10%). A luz dos pirilampos é pois uma luz fria, altamente eficiente, que atira para um canto qualquer lâmpada de incandescência (só 10% da energia emitida é luz) ou mesmo de halogéneo (cerca de 50% mais eficientes o que as anteriores). Mas por que é que os pirilampos se dão a este nível de ostentação e exibicionismo? Fazem-no por várias razões que vão desde a defesa em relação a predadores a, e sobretudo, comportamentos associados a rituais de acasalamento. Piscam as fêmeas com um padrão próprio da sua espécie para atrair os machos correctos. Piscam os machos como mensagem de aproximação “já estou a ir”. Como após o acasalamento as fêmeas deixam de piscar, aparentemente

as que mais piscam são aquelas para quem a noite “não está a correr bem”. Os pirilampos estão a desaparecer devido à poluição luminosa que baralha os indivíduos dificultando a sua comunicação/ reprodução, e também à poluição química que mata as presas de que eles se alimentam. Esta última é aliás uma particularidade que os torna bioindicadores. Ou seja, a sua presença num dado habitat (ambiente) dá-nos informação sobre o estado desse mesmo habitat, nomeadamente no que respeita à sua qualidade quanto aos níveis de poluição química. Mas não são só os motivos anteriores que ameaçam os pirilampos. A aura mágica que os envolve torna-os ímanes de mãos curiosas e pouco cuidadosas (ou mesmo maldosas) que os fecham em frascos para gozo próprio e assim os mandam “desta para melhor”. Podemos passear pelo campo. Podemos ver os pirilampos. Podemos tentar perceber os seus padrões de cintilação. Mas que o nosso nível de interferência termine aí! Em 2015, Ano Internacional da Luz decretado pela Organização das Nações Unidas, vamos dar luz a esta ideia e deixar os pirilampos brilhar. Ups! Piscar. * Departamento de Biologia da Escola de Ciências da Universidade do Minho © 2015 – Ciência na Imprensa Regional / Ciência Viva Nota: Este texto não foi escrito ao abrigo do acordo ortográfico de 1990

Filme Favorito: Mais um ex aequo... "O clube dos poetas mortos" e "Cinema Paraíso" Cidade Favorita: A minha. Lisboa. Lisboa é inigualável por tudo, e sobretudo pela luz Músico Favorito: Ennio Morriconi. Também gosto muito de Katie Melua e de Pedro Abrunhosa Flor: Violetas Fruto: Cerejas Especialidade Culinária: Todas as que levem azeite, coentros e alhos. É a minha metade alentejana a falar Hobbies: Tricot, croché e "companhia Lda" Viagem de Sonho: Chile. Desde o Deserto de Atacama até à zona da Patagónia fazendo um "pequeno" desvio até à Ilha de Páscoa Inspiração: A Natureza, o Sol, a cor lilás... Se não fosse cientista seria… Seria artesã só pode!

Fichas'de'apoio'às'ac-vidades'experimentais'

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Contas acesas Princípio – Eficiência energética Material - Kit de lâmpadas1 Utilização Ligar o interruptor de cada lâmpada e percepcionar as diferentes intensidades de luz e quantidades de calor libertadas/os. Contextualização As lâmpadas de incandescência, de fluorescência e LED (Light Emitting Diode) convertem a energia eléctrica em energia luminosa de modos diferentes, o que lhes confere também diferentes eficiências energéticas. No caso da lâmpada incandescente, mais de 90% da energia consumida é libertada sob a forma de calor. A intensidade luminosa também é inferior à obtida com LED ou mesmo com lâmpada de fluorescência com consumo equivalente.

Necessita de um ponto de luz.

Qual é a coisa qual é ela? Princípio – Luz/sombra Material - Imagens de sombras - Base de esponja - Folha branca (ecrã) - Candeeiro1 - Objectos (contemplados ou não no banco de imagens de sombras) Utilização Eleger uma imagem de sombra e, com os objectos disponíveis, tentar replicá-la. Podem ser dinamizadas outras formas de jogo. Contextualização Objectos opacos não se deixam atravessar pela luz e, por isso, geram sombras. Ao mudar quer a posição do objecto, quer a da fonte de luz em relação a ele, conseguimos obter diferentes sombras para o mesmo objecto, algumas delas muito imprevisíveis.

Necessita de um ponto de luz.

Parece magia Princípio – Refracção da luz Material - 3 copos de vidro ou plástico transparentes e incolores - Palhinhas de refresco - Cartões com setas, conta de somar e palavra NOW/WON - Água Utilização Distribuir as palhinhas por dois copos, colocar água num e observar. Num outro copo com metade da capacidade ocupada pela água, colocar os cartões impressos por trás e observar a diferentes alturas (zona de água ou zona de ar) e distâncias. Contextualização A luz é capaz de se propagar em qualquer meio ou até na sua ausência, no entanto, a velocidade de propagação varia, sendo máxima no vazio (c=299 792 458 m/s). Além disso, quando a luz passa de um meio, para outro com índice de refracção diferente (rA=c/velocidade da luz no meio A), há alteração da direcção de propagação do feixe de luz original, o que resulta na aparente “deformação” dos objectos quando os observamos. Em determinadas posições do objecto, após o ponto focal, a imagem forma-se invertida.

Uma ideia brilhante Princípio – Luz negra Material - Lanterna de luz negra (UV) e respectivas pilhas - Detergente da roupa (normal e branqueador) - Garrafa de água tónica - Duas notas falsas - Uma nota verdadeira1 - Caneta fluorescente - Imagens e esquemas de auxílio Utilização Iluminar os objectos com a luz UV e verificar o “brilho” por eles devolvido. Nas notas será possível identificar alguns pormenores brilhantes (pequenos traços) que distinguem a verdadeira da falsa. Este módulo deverá ser concretizado em ambiente de luminosidade reduzida. Contextualização A luz ultra-violeta (UV) tem um comprimento de onda inferior ao espectro visível, no entanto, em algumas superfícies ou objectos conseguimos ver a luz a ser “devolvida”. Isto deve-se ao fenómeno de fluorescência que nos revela objectos “brilhantes”. A fluorescência, dependente da composição do material e corresponde à absorção de luz invisível, excitação de electrões a um estado de maior energia e emissão de luz visível quando estes voltam ao estado fundamental.

Material não-cedido

"Holograma" caseiro Princípio – Reflexão e holograma Material - Tablet1 - Vídeo "Holograma"2 - "Pirâmide" quadrangular em filme transparente Utilização Colocar no centro do ecrã do tablet a pirâmide transparente em posição invertida e reproduzir o vídeo. A observação deve ser feita com os olhos ao nível da pirâmide. Este módulo deverá ser concretizado em ambiente de luminosidade reduzida. Contextualização Ainda que as imagens que vemos não sejam um verdadeiro holograma, constituem uma excelente simulação. Um holograma é uma imagem 3D real e nesta situação apenas estamos em presença de uma projecção 2D “flutuante”. A película utilizada na construção do dispositivo é transparente, mas também tem a capacidade de reflectir a luz. Cada “parede” está 45º inclinada em relação ao ecrã que projecta o vídeo. E este, na verdade, consiste na combinação de 4 vídeos iguais. Estas 4 imagens distintas são reflectidas para os nossos olhos, colocando assim a imagem a flutuar.

1 2 Material

não-cedido Disponível no Youtube "hologram 4D" 65

Laser - A fibra da Física Princípio – "Fibra óptica" Material - Ponteiro laser - Dispositivo tanque com torneira - Gobelet de 2L para recolha da água

Utilização Apontar o ponteiro LASER exactamente para o orifício de saída de água, horizontalmente e a partir da parede oposta do garrafão. Este módulo deverá ser concretizado em ambiente de luminosidade reduzida. Contextualização Um feixe de luz LASER directamente incidente num curso de água passa do ar (meio com índice de refracção r de 1) para a água um meio mais refringente (r=1,3), e sofre reflexão total de cada vez que chega ao limite água/ar. É como se esta interface funcionasse como “espelho”. Desta forma a luz mantem-se sempre dentro da corrente de água. Este fenómeno é semelhante ao que acontece na fibra óptica com a diferença em que nesse caso os cabos são feitos de vidro (r=1,5).

Verde esperança ou presente envenenado Princípio – Reverdecimento da batata por exposição à luz Material - Batatas verdes por exposição ao Sol - Cromatograma - Almofariz - Álcool - Pipeta - Imagens/esquemas de auxílio

Contextualização A exposição da batata à luz solar estimula a produção de pigmentos fotossintéticos (amiloplastos são convertidos em cloroplastos), e esta, por sua vez, leva à síntese de solanina, um alcalóide extremamente tóxico de sabor amargo com graves implicações para a saúde. O aumento dos níveis de clorofila tornam a batata verde e a solanina, torna a batata indesejável e imprópria para consumo. O “objectivo” evolutivo desta interacção bioquímica é desencorajar os herbívoros potenciais consumidores. A presença de clorofilas pode ser comprovada através de cromatografia, um processo físicoquímico de separação de misturas. As substâncias presentes nestas misturas, pelas suas diferentes características químicas, terão diferentes “afinidades” para a fase móvel (álcool etílico) interagindo de forma diferente com a fase estacionária (papel de filtro).

No caminho da luz Princípio – Fototropismo vegetal positivo Material - Plantas com evidência de fototropismo1 - Kit para germinação de sementes - Tablet1 - Vídeo “Fototropismo”2 - Imagens/esquemas de auxílio Contextualização Fototropismo é a designação dada ao movimentos do seres vivos como resposta a estímulos luminosos. Este pode ser positivo, se o ser vivo se orienta para a luz, ou negativo, se se afasta dela. No caso do fototropismo positivo das plantas, a auxina, uma hormona vegetal responsável pelo alongamento celular, concentra-se na zona sombreada. Deste modo, é produzido um crescimento diferencial da estrutura que resulta numa curvatura da planta em direcção à luz.

1 2

Material não cedido. Disponível no canal de Youtube STOL

Noite de dia Princípio – Eclipse solar Material - Maquete Terra – Lua - Candeeiro1 Utilização Colocar a Lua entre a Terra e a fonte de luz que representa o Sol de forma perfeitamente alinhada e observar a sombra provocada pela primeira, na segunda. Idealmente, o modelo deverá ser usado suspenso por um fio de nylon e, e se a luz solar for suficiente, poderá substituir a utilização de candeeiro. Contextualização Fototropismo é a designação dada ao movimentos do seres vivos como resposta a estímulos luminosos. Este pode ser positivo, se o ser vivo se orienta para a luz, ou negativo, se se afasta dela. No caso do fototropismo positivo das plantas, a auxina, uma hormona vegetal responsável pelo alongamento celular, concentra-se na zona sombreada. Deste modo, é produzido um crescimento diferencial da estrutura que resulta numa curvatura da planta em direcção à luz. 1

Necessita de um ponto de luz 69

Sol, pele e osso Princípio – Produção de vitamina D por exposição ao Sol Material - Lanterna - Cápsulas de óleo de fígado de bacalhau - Bonecos - Imagens/esquemas de auxílio Utilização Provocar sombras de diferentes tamanhos por alteração do ângulo de incidência da luz sobre os bonecos. Contextualização O Sol é extremamente importante para os seres vivos, directa, ou indirectamente. Por outro lado é preciso ter cuidado com a duração e a altura do dia em que ocorre a exposição ao Sol. É do senso comum dizer-se que apenas deveremos apanhar Sol quando a nossa sombra é maior que nós. E esta consiste na fórmula universal para indicar os momentos de exposição solar seguros em que a intensidade solar (número de fotões incidentes por metro quadrado) não é demasiado elevada, já que os raios incidem de modo oblíquo. A vitamina D, que tem um papel fundamental na absorção do cálcio, é extremamente importante para a saúde dos nossos ossos. Esta pode ser obtida através dos alimentos e de suplementos como o óleo de fígado de bacalhau, ou então, pode ser sintetizada pela nossa pele através da exposição solar (corresponde a maior parte da vitamina D útil).

Quando a luz é cor Princípio – Decomposição da luz branca Material - Piões com disco de Newton - Disco de Newton eléctrico1 - CDs informáticos - Detergente e dispositivo para bolas de sabão Utilização Fazer bolas de sabão e rodar os CDs para observar as diferentes cores correspondentes a dispersão e refracção da luz. Girar os piões, ou no caso do eléctrico, ligar o botão, para observar a sobreposição das diferentes cores. Contextualização A luz branca é composta por um espectro de cores que varia do vermelho ao violeta. Em determinadas situações, a interacção dos feixes de luz branca com superfícies polidas e/ou com determinadas características, permite-nos separar essa luz nas cores que a constituem. A superfície de um CD tem sulcos que dispersam os raios da luz branca, decompondo-a e, permitindo-nos ver algumas fracções do espectro de luz visível. No caso de uma bola de sabão, a luz é refractada duas vezes resultando na decomposição do feixe inicial, e permitindo-nos ver o “arco-íris”. Uma situação inversa pode ser simulada com um disco de Newton cuja velocidade de rotação superior à capacidade de processamento da nossa retina, naturalmente leva à percepção de cor branca (ou aproximada). 1

Necessita de um ponto de luz 71

Explosão de cores Princípio – Cor da chama de catiões metálicos Material - Recipiente para combustão1 - Álcool - Isqueiro - Produtos químicos - Espátula - Imagens/esquemas de auxílio Utilização Com a chama acesa, polvilhar à vez os diferentes compostos químicos e observar as alterações de cor da chama. (ATENÇÃO – aconselha-se que este procedimento seja executado por um professor de Química). Este módulo deverá ser concretizado em ambiente de luminosidade reduzida. Contextualização O fogo-de-artifício é composto por (i) um material combustível, (ii) um composto metálico que dá origem às diferentes cores, (iii) um agente oxidante que alimenta a combustão e (iv) um agente aglutinante que mantêm todos os compostos unidos. A reacção entre o agente oxidante e o combustível gera calor intenso e a expansão dos materiais em fase gasosa (explosão). Nesta situação, explosão o calor libertado é absorvido pelos átomos dos diferentes metais que excitam os seus electrões para níveis de maior energia. Quando estes electrões voltam à sua posição mais estável, libertam energia sob a forma de luz visível. Diferentes “quantidades” de energia, vão resultar em diferentes cores observáveis. 1

Material não cedido

O caminho das estrelas Princípio – Estrelas e constelações Material - Cartolinas perfuradas representando constelações - Jogo de bolso para observação/identificação de constelações - Imagens/esquemas de auxílio Utilização Depois de observar uma dada constelação (desenhada no céu, e evidenciada, pela observação da respectiva cartolina perfurada contra uma fonte de luz, tentar descobri-la nas imagens de céu estrelado facultadas. Contextualização As constelações são figuras ou padrões formada(os) por estrelas que estão próximas. Claro que esta proximidade apenas se deve à perspectiva de um observador na Terra já que o Universo é imenso... Comummente, reconhecemos as constelações pelo seu padrão característico ou pelas suas estrelas principais, muitas delas diagnosticantes. É o caso da Estrela Polar que se situa na cauda da constelação Ursa Maior. As estrelas não são todas iguais. Variam em tamanho, brilho, cor... E todas estas características estão relacionadas com a sua idade. As estrelas nascem, têm um tempo de vida e depois “morrem”.

Congressos iLUX 2015 - Shine Bright Like a Cartoon International Conference on Communication and Light - 2 a 4 de Novembro de 2015 Universidade do Minho, Braga - http://lasics.uminho.pt/comlight/ Daniel Ribeiro1, Sara Martins1, Alexandra Nobre1,2,3

(1) STOL--Science Through Our Lives, (2) CBMA - Centro de Biologia Molecular e Ambiental, (3) ECUM - Escola de CiĂŞncias da Universidade do Minho An image is an excellent tool for the communication of ideas/subjects in diverse situations, namely when the memorization of the contents is one of the goals. Moreover, as the mankind is mainly visual in what concerns to the learning style, the recourse to a visual tool (photo, illustration, scheme, cartoon, â&#x20AC;Ś) seems to be a good strategy. When it comes to the cartoon technique, and because of the combination of virtually no text and the visual elements spiced with humoristic elements, it catches the eye, sparks the good mood, and frequently, awakes the curiosity to learn more. Taking all this in consideration, the authors of the present work have been developing and applying the cartoon technique, during the last few years, to the communication of science contents to several particular publics. Light is present in all mankind activities, from everyday life to the cutting edge high-tech scenarios. Additionally, the United Nations proclaimed 2015 as the International Year of Light and Light-Based Technologies (IYL 2015). iLUX 2015 is a gallery of cartoons, created in the scope of the IYL 2015, as a work in progress (WIP) project through the year. Each cartoon covers a science content related to Biology, Physics or Chemistry and centered in light. The subject is approached in a visual, accessible and appealing way to a general public. Some topics covered are the bioluminescence of fireflies, the light pollution and environmental concerns, the phototropism, the shadow and sundials, the light refraction, the light separation and the rainbow formation, the fireworks composition, the sun and vitamin D production in skin, the incandescent lamps and LEDs in what concerns to energy efficiency, the evolution of stars, to name just a few. The iLUX 2015 gallery can be seen as a virtual resource in several locations (CBMA webpage and STOL and AIL 2015 pages in Facebook). Apart from this, the gallery will be printed and exhibited during the European Researchers Night 2015, as well as during the present International Conference of communication and Light.The iLUX 2015 gallery can be seen as a virtual resource in several locations (CBMA webpage and STOL and AIL 2015 pages in Facebook). Apart from this, the gallery will be printed and exhibited during the European Researchers Night 2015, as well as the present International Conference of Communication and Light.

A galeria iLUX 2015 e a visita do lápis azul Congresso de Comunicação de Ciência - Scicom Portugal 2016 - 26/27 de Maio de 2016 Pavilhão do Conhecimento, Lisboa - http://scicom.pt/index.php/scicompt-2016/ Sara Martins, STOL - Science Through Our Lives, Faculdade de Ciências Sociais e Humanas da Universidade Nova de Lisboa; Daniel Ribeiro, STOL - Science Through Our Lives, Faculdade de Ciências Sociais e Humanas da Universidade Nova de Lisboa; Alexandra Nobre, STOL - Science Through Our Lives, CBMA - Centro de Biologia Molecular e Ambiental, Universidade do Minho O Ano Internacional da Luz 2015 (AIL 2015) foi rico em actividades inspiradas neste tópico tão abrangente e multidisciplinar. Assim surgiu “iLux 2015”, uma galeria de cartoons em que são desvendados segredos da Luz que se apresentam aos nossos olhos “todos os dias”, mas que muitas vezes não vemos. Este projecto, de cariz work in progress e que se pretendeu dirigido a um público não especializado e heterogéneo em idade, começou como uma “exposição virtual” na página oficial AIL 2015 e nas páginas STOL nas redes. Posteriormente, evoluiu para o formato físico aquando da NEI 2015 (Noite Europeia dos Investigadores), onde esteve exposta, passando depois pelo congresso Communication and Light 2015 e, desde então, o périplo continua pelas diversas escolas que a requisitam. Aquando da NEI 15 foram produzidos vários modelos e materiais manipuláveis ilustrativos dos conceitos representados nos cartoons, que acompanharam a galeria e que permitiram experimentar e até brincar com os princípios contemplados. Batatas verdes, fogo de artificio, notas falsas, eclipses e estrelas, a vitamina D e a nossa pele, “hologramas”... são apenas alguns dos tópicos que puderam passar, literalmente, pelas mãos de quem nos visitou. Nos últimos anos o cartoon, que permite combinar o humor com a imagem, tem sido muito explorado na comunicação de conteúdos científicos. Por um lado, a imagem é uma linguagem transversal a várias culturas e faixas etárias e permite chegar a um público muito alargado. Por outro, o humor, quando usado de forma criteriosa e inteligente pode revelar-se uma ferramenta importante que desperta a curiosidade e motiva para saber mais. E é exactamente pelo seu carácter crítico e por recorrer à sátira que a galeria foi tratada de modo cirúrgico pela equipa, não só quanto ao rigor da informação passada, mas também pelo modo como o conceito era exposto. Não obstante, após a NEI 15 fomos surpreendidos com comentários associados a estereótipos e questões raciais que merecem reflexão, sobretudo por virem de um público instruído, à partida livre destes pré-conceitos. Assim, a avaliação do projecto que pretendia responder grosso modo às questões “Como avaliar uma galeria com uma abrangência de públicos tão alargada?” e “Qual é mais-valia dada pelo conjunto de modelos e materiais manipuláveis?” foi enriquecida com “Quais são os pontos fortes e fracos do uso da imagem e do humor, tendo em conta a sensibilidade estética, as crenças, os padrões sociais do público?“.

5 de Abril de 2015

25 de Setembro de 2015

Lanรงamento da galeria virtual

Noite Europeia dos Investigadores

Rede social Facebook

Museu D. Diogo de Sousa, Braga

10 de Abril de 2015

23 a 30 de Outubro de 2015

Artigo na imprensa regional

Actividades em escolas

Correio do Minho e 4 outros jornais

ES Carlos Amarante, Braga

2 a 4 de Novembro de 2015

10 a 12 de Maio de 2016

Congresso Comlight 2015

Festa da CiĂŞncia 2016

Universidade do Minho, Braga

23 a 30 de Novembro de 2015

26 a 27 de Maio de 2016

Actividades em escolas

Congresso ScicomPT

ES de Barcelos, Barcelos

PavilhĂŁo do Conhecimento, Lisboa

Este trabalho tem o apoio do Programa Estratégico UID/BIA/04050/2013 (POCI-01-0145-FEDER-007569) financiado por fundos nacionais através da Fundação para a Ciência e a Tecnologia e pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) através do COMPETE 2020 – Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI).