segunda-feira, 21 de novembro de 2011

Imitando o Cérebro - Em silício - novo chip de de Computador MODELA Como OS neurônios comunicam si Entre SI NAS sinapses.


Imitando o Cérebro - Em Silicon: Modelos Chip Novo Computador como os neurônios se comunicam entre si nas sinapses


ScienceDaily (15 de novembro de 2011) - Durante décadas, os cientistas têm sonhado com a construção de sistemas de computador que pode replicar o talento do cérebro humano para aprender novas tarefas.


Os pesquisadores deram um passo importante em direção a esse objetivo através da concepção de um chip de computador que imita como os neurônios do cérebro se adaptar em resposta a novas informações. (Crédito: MIT)

Pesquisadores do MIT já dado um grande passo em direção a esse objetivo através da concepção de um chip de computador que imita como os neurônios do cérebro se adaptar em resposta a novas informações. Esse fenômeno, conhecido como plasticidade, é acreditado para trás muitas funções cerebrais, incluindo a aprendizagem ea memória.

Com cerca de 400 transistores, o chip de silício pode simular a atividade de uma sinapse do cérebro único - uma conexão entre dois neurônios que permite que as informações fluam de um para o outro.Os pesquisadores antecipar esse chip vai ajudar neurocientistas aprender muito mais sobre como funciona o cérebro, e também poderia ser usado em dispositivos protéticos neural, tais como retinas artificiais, diz Chi-Sang Poon, um cientista principal na Divisão Harvard-MIT de Ciências da Saúde e Tecnologia.

Poon é o autor de um artigo descrevendo o chip no theProceedings da Academia Nacional das Ciências a semana de 14 de novembro.Guy Rachmuth, um pós-doc no laboratório de ex-Poon, é autor do papel. Outros autores são Mark Bear, do Professor Picower of Neuroscience no MIT, e Harel Shouval da Universidade do Texas Medical School.

Sinapses modelagem

Existem cerca de 100 bilhões de neurônios no cérebro, cada um dos quais formas sinapses com muitos outros neurônios. Uma sinapse é a distância entre dois neurônios (conhecidos como os neurônios pré-sinápticos e pós-sináptica). O neurônio pré-sináptico libera neurotransmissores, como glutamato e GABA, que se ligam aos receptores na membrana da célula pós-sináptica, ativando canais iônicos. Abertura e fechamento desses canais alterações potencial elétrico da célula. Se as mudanças potenciais drasticamente o suficiente, a célula dispara um impulso elétrico chamado de potencial de ação.

Toda essa atividade sináptica depende dos canais de íons, que controlam o fluxo de átomos carregados, como sódio, potássio e cálcio. Estes canais também são essenciais para dois processos conhecido como potenciação de longa duração (LTP) e depressão a longo prazo (LTD), que reforçam e enfraquecem as sinapses, respectivamente.
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Um modelo baseado em neuromórfica biofísico da taxa de pico e plasticidade tempo-dependente


- Afiliações Autor
aHarvard-MIT Division of Health Sciences and Technology, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139;
bDivision de Engenharia e Ciências Aplicadas, Universidade de Harvard, Cambridge, MA 02138;
cDepartment de Neurobiologia e Anatomia, University of Texas Medical School em Houston, Houston, TX 77030, e
ðA Instituto Picower para a Aprendizagem e Memória e do Departamento de Ciências Cerebrais e Cognitivas, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139


Editado por * Leon N. Cooper, Brown University, Providence, RI, e aprovado 3 de outubro de 2011 (recebido para revisão 24 maio de 2011)

Abstrato

Atuais avanços em engenharia neuromórfica tornaram possível emular canal iônico complexo neuronal e intracelular dinâmica iônica em tempo real usando muito compacto e com eficiência de energia complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) tecnologia de circuito analógico muito-em larga escala integrada. Recentemente, tem havido um interesse crescente na emulação neuromórfica da plasticidade spike-tempo-dependente (STDP) Hebbian regra de aprendizagem por modelagem fenomenológica usando CMOS, memristor ou outros dispositivos analógicos. Aqui, propomos a implementação de circuitos CMOS de um neuromórfica biofísico aterrado (IONO-neuromórfica) modelo de plasticidade sináptica, que é capaz de capturar tanto a taxa dependente do aumento de plasticidade (SRDP, do tipo Bienenstock-Cooper-Munro ou BCM) e STDP regras. O modelo IONO-neuromórfica reproduz bidirecional mudanças sinápticas com receptor NMDA-dependentes e cálcio intracelular mediada potenciação de longo prazo ou a longo prazo depressão assumindo endocanabinóide retrógrada de sinalização como um detector de segunda coincidência. Mudanças na excitatória ou inibitória pesos sinápticos são registrados e armazenados em um formato não-volátil e digital compacta análoga à inserção discreta e remoção de AMPA ou canais receptores GABA. O dispositivo versátil Hebbian sinapse é aplicável a uma variedade de neuroprótese, interface cérebro-máquina, neurorobotics, computação neuromimetic, aprendizado de máquina, e neural de inspiração problemas de controle adaptativo.

IONO-neuromórfica modelagem,  baseado em taxa plasticidade sináptica,  silício neurônio,  subliminares microeletrônica,  VLSI circuito

Notas de Rodapé

1 a quem correspondência deve ser endereçada. E-mail:cpoon@mit.edu .

Contribuições Autor: GR, HZS, MFB e C.-SP de pesquisa projetado; GR e C.-SP realizada pesquisa; GR e C.-SP analisou dados e GR, HZS, e C.-SP escreveu o jornal.

Os autores declaram nenhum conflito de interesse.

* Este artigo Submission direto tinha um editor prearranged.

Este artigo contém informações de suporte online em


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Efeitos do biodiesel em peixes.


Efeitos do biodiesel em peixes


Por Mônica Pileggi

Agência FAPESP – O biodiesel, embora seja menos poluente do que o diesel de petróleo – emite menor quantidade de gases de efeito estufa na atmosfera –, também pode causar impactos significativos na biota marinha, dependendo da espécie atingida. Isso porque sua formulação possui elementos naturais que poderiam facilitar a absorção de substâncias tóxicas pelos animais.

É o que indica o estudo "(BIOEN-FAPESP) Petrodiesel vs Biodiesel: a comparative study on their toxic effects in nile tilapia and armoured catfishes", realizado pelo grupo do professor Eduardo Alves de Almeida no Departamento de Química e Ciências Ambientais da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em São José do Rio Preto (SP).



Estudo feito na Unesp indica que componentes do biodiesel causam oxidação da membrana de brânquias de algumas espécies de peixes, facilitando a entrada de substâncias tóxicas no organismo dos animais

O biodiesel é um combustível derivado de fontes renováveis como óleos vegetais – entre os quais mamona, dendê, girassol, babaçu, soja e algodão – ou de gorduras animais que, estimulados por um catalisador, reagem, principalmente com o metanol, gerando ésteres metílicos dos ácidos graxos presentes nesses óleos.

A pesquisa, publicada no periódico Chemosphere, teve como objetivo inicial a análise comparativa das respostas bioquímicas entre as espécies Oreochromis niloticus, ou tilápia-do-nilo, e Pterygoplichthys anisitsi, conhecido como cascudo marrom, após exposição controlada ao diesel de petróleo e ao biodiesel de sebo animal.

“Utilizamos a tilápia, que é um modelo em toxicologia e possui hábito nectônico, ou seja, por nadar na coluna d’água ela tem acesso a todos os compartimentos do ambiente aquático”, disse Almeida à Agência FAPESP.

Já o cascudo, espécie endêmica da América Latina, é bentônico. Está relacionado ao fundo do ambiente aquático, o que lhe permite maior contato com frações de combustível associadas a sedimentos.

“Nosso objetivo foi observar se, pelo hábito dos peixes, as respostas à exposição ao tipo de biodiesel testado seriam diferentes. Para isso, estudamos exposições de dois a sete dias nas duas espécies ao diesel derivado de petróleo com biodiesel B5 (contendo 5% de biodiesel), biodiesel B20 (contendo 20% de biodiesel) e biodiesel puro (100% de biodiesel), a 0,1 e 0,5 ml/L de água”, explicou.

"O B20, nas condições testadas, apresentou menos efeitos adversos do que o diesel de petróleo e do que o B5, o que pode indicar uma alternativa de combustível menos danoso do que o diesel. Entretanto, mesmo o biodiesel puro pode ativar respostas biomecânicas em peixes, nas condições experimentais testadas, indicando que esse combustível também pode representar um risco para a biota aquática", destaca o artigo. 

Segundo Almeida, embora parte da origem do biodiesel seja renovável – óleos vegetais, gorduras animais, algas e materiais gordurosos –, pouco se sabe sobre os efeitos desse combustível, assim como seu grau de toxicidade, sobre a biota aquática.

O pesquisador, que está finalizando os estudos relacionados ao cascudo, adianta que, apesar dos hábitos diferenciados das duas espécies, as respostas dos animais são muito parecidas. “Existem somente pequenas variações nas atividades enzimáticas desses peixes”, disse.

“Observamos também que, quando misturados ao biodiesel, alguns metabólitos tóxicos do petrodiesel foram encontrados em concentrações levemente maiores na bile das tilápias do que nas análises dos animais expostos ao diesel de petróleo puro”, destacou.

Para Almeida, o biocombustível não está isento de toxicidade. Segundo os resultados apresentados no artigo, ele pode ocasionar, de forma mais agressiva que o diesel de petróleo, a oxidação nas membranas celulares das brânquias dos peixes.

“Isso sugere que os elementos naturais do biodiesel, especialmente os derivados de ácidos graxos, são facilmente absorvidos pelos peixes e, de certa forma, auxiliam a entrada de mais substâncias tóxicas do petrodiesel presentes na mistura, na ausência do biodiesel como ‘facilitador’ eram mais difíceis de serem absorvidas”, disse.

O artigo Biochemical biomarkers in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) after short-term exposure to diesel oil, pure biodiesel and biodiesel blends
(doi:10.1016/j.chemosphere.2011.05.037), de Eduardo Alves de Almeida e outros, pode ser lido na Chemosphere em

Lixo eletrônico vira terra-rara.



21/11/2011

Agência FAPESP – Uma pesquisa realizada no Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) sobre o reprocessamento de ímãs de neodímio-ferro-boro (NdFeB) abre caminho para o descarte sustentável dos ímãs contidos nos discos rígidos de computadores fora de uso e para o desenvolvimento de tecnologias da cadeia produtiva de terras-raras.

Terras-raras compõem um grupo de 17 elementos químicos – entre os quais cério, praseodímio, térbio e neodímio – com aplicações diversas, como na produção de supercondutores, catalisadores e componentes para carros híbridos.

Realizada com bolsa da FAPESP durante o projeto, a pesquisa de Elio Alberto Périgo empregou uma série de ímãs sinterizados disponíveis comercialmente no mercado.




Pesquisa feita no IPT abre caminho para o descarte de ímãs de computadores velhos e reaproveitamento de terras-raras, elementos químicos cujo monopólio mundial está nas mãos da China (IPT)

Segundo ele, a categoria de ímãs é a mais adequada para aplicações que demandem propriedades mais restritivas, como o uso em produtos tecnológicos de alto desempenho, e de maior valor agregado em relação aos ímãs aglomerados, que combinam material particulado e resina e têm propriedades magnéticas menores.

Périgo buscou comprovar a possibilidade de reprocessar o neodímio-ferro-boro e alcançar propriedades superiores às das ferrites, usadas atualmente para a produção dos tipos mais simples de ímãs.

“É o material de menor custo disponível no mercado, mas suas propriedades são relativamente baixas. A aplicação ocorre quando as propriedades magnéticas não são restritivas, como pequenos motores elétricos e alto-falantes”, disse.

Para avançar na tentativa de reciclar compostos sinterizados de NdFeB para fabricar novos ímãs e manter as características originais, o pesquisador realizou o estudo por meio do processo HDDR. A técnica combina as etapas de hidrogenação, desproporção (transformação da fase magneticamente dura em outras fases), dessorção (retirada de hidrogênio da estrutura cristalina do composto previamente hidrogenado) e recombinação (obtenção da fase magneticamente dura com tamanho de grão inferior ao inicial) em ligas à base de neodímio-ferro-boro.

A pesquisa indicou a possibilidade do emprego do material reprocessado em aplicações nas quais é preciso elevada resistência à desmagnetização. E resultou no depósito de uma patente, tendo como titulares Périgo, o IPT, a FAPESP e o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), no qual o pesquisador realizou seudoutorado, também com Bolsa da FAPESP.

De acordo com o IPT, embora o material empregado nos ensaios fosse proveniente de ímãs comerciais, o estudo mostrou a viabilidade de extrapolar os dados obtidos para o reaproveitamento dos ímãs contidos em discos rígidos.

Segundo Périgo, os compostos de neodímio-ferro-boro encontrados nos dois produtos têm vários pontos em comum, como não poderem ser expostos ao ar para evitar a oxidação e a perda de propriedades ou pequenas variações de composição, que implicariam poucas alterações nas condições de temperatura e pressão para o processamento.

Para o pesquisador, o aproveitamento dos materiais magnéticos é uma alternativa para fomentar o mercado nacional de reciclagem do lixo eletrônico. Em cada disco rígido, são encontrados cerca de 30 gramas de material magnético, o que configura uma grande oportunidade para a destinação sustentável de computadores antigos.

“Quando o consumidor troca o computador, ele descarta o equipamento porque busca uma maior capacidade de processamento, por exemplo, e não porque o ímã parou de funcionar”, explicou. “O material magnético continua operante e nas mesmas condições da época em que o computador foi comprado.”

A fabricação de ímãs permanentes de alto desempenho é possível somente com o emprego das terras-raras, o grupo no qual está presente o neodímio. O mercado é atualmente dominado pela China, mas as recentes reduções nas quantidades de materiais que o país pode exportar aumentaram as dúvidas pela continuidade do abastecimento e impulsionaram projetos de desenvolvimento de empreendimentos de mineração em todo o mundo, principalmente no Canadá e na Austrália.

“Recentemente, o preço desses elementos subiu de forma abrupta, e no Brasil quem utiliza ímãs em compressores, motores e a indústria eletroeletrônica precisam importar esses materiais, já que não existem substitutos nacionais”, disse Périgo.

Mais informações:

Nível dos gases do efeito estufa atingiu novo recorde em 2010.


Houve uma alta de 39% de dióxido de carbono, 158% de metano e 20% de óxido nitroso

GENEBRA.- Os níveis de gases do efeito estufa na atmosfera alcançaram um novo recorde em 2010, ano no qual também aumentou o ritmo de emissão, segundo afirmou nesta segunda-feira, 21, a Organização Meteorológica Mundial (OMM). Houve uma alta de 39% de dióxido de carbono, 158% de metano e 20% de óxido nitroso, de acordo com o relatório da agência da ONU.
Gases gerados pela atividade humana alcançou níveis recordes desde a era pré-industrial - Arquivo/AE
Arquivo/AE
Gases gerados pela atividade humana alcançou níveis recordes desde a era pré-industrial
A OMM informou em seu "Boletim sobre os Gases do Efeito Estufa", que na última década houve um grande aumento das concentrações de óxido nítrico (NO), que também influencia o aquecimento da atmosfera.
"O impacto causado na atmosfera devido aos gases do efeito estufa gerados pela atividade humana alcançou níveis recordes desde a era pré-industrial", afirmou o secretário-geral da OMM, Michel Jarraud.
"Mesmo se interrompêssemos hoje todas as emissões de gases poluentes, algo fora da realidade, seus efeitos continuariam presentes na atmosfera durante décadas", declarou Jarraud durante a apresentação do boletim da OMM.
Em sua opinião, "agora mais do que nunca, temos que compreender as complicadas, e às vezes imprevisíveis, interações entre estes gases e a atmosfera, a biosfera e os oceanos".
O objetivo da OMM é continuar recolhendo informações através de sua rede de Acompanhamento Atmosférico Global (GAW, na sigla em inglês) para conhecer melhor as alterações que a atmosfera sofre e, portanto, o clima do planeta.
A OMM divulgou que entre 1900 e 2010 houve um aumento de 29% na força de irradiação (o efeito de aquecimento atmosférico no clima), derivada dos gases do efeito estufa, e que o dióxido de carbono (CO2) é o responsável por 80% desse aumento.
O CO2 é hoje o gás de efeito estufa mais presente na atmosfera e representa cerca de 64% do total das causas de variação no clima. Segundo a OMM, desde o começo da era industrial em 1750, sua presença na atmosfera aumentou em 39% - até 389 moléculas de gás por milhão de moléculas de ar limpo.
Entre 2009 e 2010, essa "abundância atmosférica" aumentou em 2,3 unidades por milhão, superando os números da década de 1990, quando foram 1,5 unidades por milhão e da década passada, de 2 unidades por milhão.
Nos dez mil testes anteriores ao início da era industrial, a presença atmosférica de CO2 se manteve "quase constante", em torno das 280 moléculas por milhão.
Depois do CO2, o metano (CH4) contribui com 18% da força de irradiação, um aumento de 158% em relação à era pré-industrial, quando a presença deste gás na atmosfera terrestre era de 700 moléculas para cada 1 bilhão de partículas de ar limpo.
Este forte aumento se deve principalmente à pecuária, à produção de arroz e à exploração dos combustíveis fósseis.
A atividade humana é responsável hoje por 60% das emissões de metano, enquanto o restante procede de fontes naturais, como as terras úmidas.
No caso do metano, a OMM adverte que "após um período de relativa estabilização de seus níveis entre 1999 e 2006, sua presença na atmosfera voltou a aumentar".
O óxido nítrico, que tem sua origem nos oceanos e em atividades humanas como o uso de adubos, contribui com 6% dessa força de irradiação e está 20% acima dos níveis prévios à revolução industrial.
O problema é que seu impacto sobre o clima é 298 vezes superior ao das emissões em igual quantidade de dióxido de carbono.
 

A China pode pressionar EUA sobre mudança do clima!!!


É o que esperam negociadores na COP17

A China, maior emissora mundial de carbono, pode levar os EUA a agir sobre a mudança do clima, resgatando a a próxima rodada de negociações globais e melhorando sua reputação internacional. Continuam extremamente baixas as expectativas de que um haja novo acordo no encontro da ONU no final deste mês em Durban, África do Sul.

Mas a conferência pode criar as fundações de acordo futuro do clima, e negociadores desesperados apelam à China para ajudar a isolar os Estados Unidos por sua paralisia com relação a ações ambientais. “Minha impressão é que se Durban fracassar, vai ser pela falta de vontade política dos EUA, e se der certo, terá sido pelos esforços extras da China”, afirmou Jennifer Morgan, diretora do programa de clima e energia do World Resources Institute.
Os EUA conseguiram fazer mudanças em políticas e desenvolver esquemas de comércio de carbono em níveis estaduais e municipais. No entanto, o país adiou duas vezes este ano um plano de regulamentar emissões de CO2 de usinas de energia e, segundo padrões de eficiência para veículos, fabricantes não têm de fazer melhoras em seus produtos até 2018 ou 2025.
O governo não conseguiu aprovar no ano pasado uma legislação ampla sobre o clima, e o ambiente se tornou um campo de batalha política entre os republicanos e os democratas do presidente Barack Obama. O presidente, mesmo com seu compromisso pessoal com o ambiente, deixou claro que seu país, segundo maior emissor mundial de carbono, não se comprometerá com um novo protocolo legalmente vinculante pelo menos até depois da próxima eleição presidencial.
Na China, uma imensa população e uma série de enchentes devastadoras enfatizaram os riscos de um aquecimento global, e justificaram investimentos recordes em novas tecnologias de energia. Os negociadores não enxergam mais a China como uma das grandes nações erráticas – um grupo que também inclui Japão, Rússia, Canadá e EUA.
Políticos da União Européia, que tem liderado esforços para um novo acordo sobre o Procolo de Kyoto, dizem que a China tem sido cooperativa. “Temos grandes esperanças com relação à China, que tem sido recentemente muito construtiva em sua atitude perante Durban”, disse Joanna Mackowiak-Pandera, sub-secretária do ministério da energia da Polônia. O país atualmente preside a UE, sob sistema rotativo. Alguns chegam a dizer que a China pode ajudar a isolar os EUA. “Não excluo a possibilidade de UE, China e outras economias emergentes fazerem esta parceria estratégica e que os EUA fiquem isolados”, afirmou Jo Leinen, presidente do comitê parlamentar do Parlamento Europeu, informa a Reuters.

Maior ponte solar do mundo é construída em Londres.


A partir do ano que vem a Tower Bridge disputará atenção dos turistas de Londres com uma ponte que atualmente está sendo reformada na cidade. Quando concluída, será a maior ponte solar do mundo.
Ela será instalada sobre a estação de trem Blackfriars, que fica na ponte de mesmo nome, sobre o rio Tâmisa. O novo telhado da estação será coberto de placas solares – ao todo serão 4.400 painéis em mais de 6 mil metros quadrados– para captar, armazenar e transformar a energia do sol em eletricidade.
Construída em 1886, a ponte Blackfriars tem 281 metros de comprimento e, com a novidade, passará a ser o maior sistema de captação de energia solar em Londres. Espera-se que a tecnologia gere 900 mil kWh a cada ano, o que significa metade da demanda de energia da estação. Com isso, deixará de emitir cerca de 511 toneladas de gás carbônico por ano.
Depois de reformada, a estação Blackfriars também aproveitará a iluminação natural e captará água da chuva para reusar em alguns processos de sua operação. Antes que a piada com o clima chuvoso e nevoeiro de Londres seja feita, é bom lembrar que existem placas solares que não dependem de um dia ensolarado para produzir energia elétrica.
O que achou dessa novidade?
(Imagem: © Network Rail/Divulgação)

Exoplaneta pode abrigar vida !!!



Cientistas criam método para dizer se 



exoplaneta pode abrigar vida


Grupo de astrobiólogos criou dois índices para avaliar os novos 'mundos'.
Detalhes da metodologia serão explicados em artigo em revista científica.

Um grupo de pesquisadores internacional divulgou nesta segunda-feira (21) o primeiro método de análise de exoplanetas para dizer se eles podem ou não abrigar vida. Detalhes do estudo serão conhecidos na edição de dezembro da revista científica "Astrobiology" (astrobiologia, em inglês).
Com cientistas da agência espacial norte-americana (Nasa), do Centro Espacial alemão e do projeto SETI - que busca por sinais de vida inteligente fora da Terra, o artigo defende que a procura deve se basear em duas questões: se as condições encontradas na Terra podem existir em outros planetas e se o ambiente nesses mundos pode abrigar formas de vida diferentes das terrestres.
Para isso, eles criaram dois índices, que avaliam as condições de um exoplaneta para abrigar vida extraterrestre. O primeiro deles se chama Índice de Similaridade Terrestre (ESI, na sigla em inglês) e classifica mundos parecidos com o nosso. Já o outro é o Índice de Habitabilidade Planetária (PHI, na sigla em inglês), que avalia parâmetros químicos e físicos que poderiam dar origem a formas "menos" terrestres de vida em exoplanetas.
Atualmente, o número de exoplanetas conhecidos está em 600. A missão espacial Kepler, da Nasa, encontrou 1,2 mil candidatos a exoplanetas em 2011 por meio de interferências na luz que vem de estrelas. Estes possíveis mundos fora do Sistema Solar ainda deverão ser confirmados.
Ilustração de um exoplaneta com luzes artificiais (Foto: David A. Aguilar (CfA))Ilustração de um exoplaneta com luzes artificiais (Foto: David A. Aguilar (CfA))
Como o número de exoplanetas revelados não para de crescer, o interesse dos astrônomos começa a se voltar mais para aqueles que possam reunir conduições parecidas com as da Terra: presença de atmosfera, água líquida na superfície e uma temperatura amena.
Normalmente, mundos fora do Sistema Solar com essas condições encontram-se a distâncias convenientes em relação às estrelas que orbitam. Essa distância ideal é conhecida como região de "goldilocks".
Mas os cientistas não querem se limitar a pesquisar apenas locais que tenham ambientes parecidos com o da Terra. Eles consideram que esta atitude seria uma "limitação" das possibilidades de estudos sobre exoplanetas e vida fora da Terra.
Eles citam o exemplo de Titã, a maior das luas de Saturno, que possui lagos com hidrocarbonetos que poderiam abrigar formas diferentes de vida. Eles também não descartam as chances de vida em exoplanetas sem estrelas ao seu redor.