• O que é uma gaiola de Faraday?
• Como funcionam as gaiolas de Faraday
• Exemplos de gaiolas de Faraday na vida quotidiana
  • Aviões
  • Fatos usados pelos jogadores de linha
  • Micro-ondas
  • Sacos de reforço
  • Departamentos de polícia
  • Ressonâncias magnéticas
  • Eletrónica
• Porque é que precisa de uma gaiola de Faraday?
  • 1. privacidade e segurança
  • 2) Evitar o roubo do chaveiro
    • Bolsa com bloqueio de chaveiro RFID
    • Bolsa Faraday para porta-chaves
  • 3. prevenir o roubo de cartões de crédito e de identidade
    • Carteira Bryker Hyde para homem
    • Carteira Bifold para homem Serman
    • Carteira de mulher com bloqueio RFID
  • 4. gaiolas de Faraday para proteção contra PEM
  • Uma gaiola de Faraday pode proteger contra PEM?
    • O resultado final?
• Construir uma gaiola de Faraday
  • Notas importantes sobre como fazer a sua própria gaiola de Faraday:
• Comprar uma gaiola de Faraday
  • • Saco EDEC
    • Bolsa MOLLE
    • Saco Faraday
• Testar a sua gaiola de Faraday

Não se vêem, mas há ondas electromagnéticas à nossa volta. São criadas pelos campos magnéticos da Terra e emitidas por muitos dos aparelhos que utilizamos, como rádios e telemóveis.

Embora as ondas electromagnéticas, por si só, não constituam uma ameaça, podem ser manipuladas por ladrões. No caso de uma PEM, os campos electromagnéticos podem derrubar a rede eléctrica, mergulhando-nos literalmente numa idade das trevas.

É aí que entra a gaiola de Faraday.

Uma gaiola de Faraday é um dispositivo simples que bloqueia os campos electromagnéticos. Eis o que precisa de saber sobre as gaiolas de Faraday e porque pode precisar de uma.

O que é uma gaiola de Faraday?

A ciência por detrás da gaiola de Faraday começa com Benjamin Franklin nos anos 1700. Quando não estava ocupado a lançar papagaios com chaves, Franklin fazia todo o tipo de experiências com eletricidade.

Numa experiência, electrificou uma lata de prata e depois colocou uma bola de cortiça num fio de seda (ambos não condutores).

Quando ele balançou a bola no exterior da lata, a bola foi atraída para as paredes da lata. Mas, quando ele baixou a bola no interior Na lata electrificada, a bola não era puxada para os lados. Franklin não sabia explicar porque é que isso acontecia.

Muitos anos mais tarde, um cientista inglês chamado Michael Faraday levou mais longe a descoberta de Franklin.

Faraday descobriu que quando se carrega um material condutor, a carga só está presente na superfície e não no interior do condutor.

Para testar isto, forrou uma sala inteira com papel de alumínio e depois usou um gerador para carregar o papel de alumínio. Depois colocou um eletroscópio (que detecta cargas eléctricas) no interior da sala e não encontrou nenhuma carga a passar.

Este facto levou à invenção da gaiola de Faraday em 1836.

Uma gaiola de Faraday pode ser qualquer invólucro selado com uma camada exterior feita de um material condutor e uma camada interior feita de um material não condutor.

Por exemplo, uma gaiola de Faraday simples pode ser um armário de arquivo forrado com esferovite. O revestimento não condutor impede que a carga chegue ao conteúdo do mesmo.

Como funcionam as gaiolas de Faraday

A gaiola de Faraday protege contra a radiação electromagnética e os impulsos de duas formas:

1. A camada exterior condutora reflecte os impulsos de entrada
2. A camada exterior condutora absorve os impulsos de entrada

Espera, a gaiola de Faraday absorve pulsos?!?

Isto parece ir contra a lógica para alguém sem conhecimentos de física. A absorção de impulsos não faria com que tudo o que estivesse dentro da gaiola de Faraday ficasse frito? Isto não acontece devido ao "cancelamento de campo".

Como explica a EMF Services:

Um campo magnético pode ser considerado como uma força que tem força e direção. Se se encontrar com uma força igual de direção exatamente oposta, as forças anular-se-ão e a força líquida será zero.

Em termos leigos, o impulso viaja por toda a camada exterior condutora da gaiola de Faraday. Encontra-se com outros impulsos, que se cancelam mutuamente.

Porque é que isto só funciona com materiais condutores? Como explica Lew Rockwell:

O cancelamento do campo ocorre quando os portadores livres no material condutor se realinham rapidamente para se oporem ao campo elétrico incidente. Se a gaiola for feita de algo não condutor, os portadores livres não são suficientemente móveis para se realinharem e cancelarem o campo incidente.

Exemplos de gaiolas de Faraday na vida quotidiana

Talvez já tenha visto uma gaiola de Faraday num museu de ciência (muitas vezes demonstrada com uma bobina de Tesla). Mas há gaiolas de Faraday à nossa volta. Pode até estar sentado numa delas agora.

Eis apenas alguns exemplos de gaiolas de Faraday na vida quotidiana.

Aviões

Já pensou porque é que não é perigoso estar num avião durante uma trovoada? Afinal, um avião é uma peça gigante de metal que voa no céu e atrai os raios para si.

Bem, acontece que os aviões são atingidos por relâmpagos a toda a hora - mas o avião actua como uma gaiola de Faraday gigante para proteger as pessoas que estão lá dentro.

Se o seu carro for atingido por um raio, o efeito da gaiola de Faraday protege-o a si - não os pneus de borracha.

Fatos usados pelos jogadores de linha

Os trabalhadores das linhas eléctricas podem usar fatos especiais denominados "fatos de mãos nuas" (ou fatos condutores), que utilizam o princípio de Faraday, o que lhes permite trabalhar com as mãos nuas sobre fios eléctricos!

Micro-ondas

Os fornos micro-ondas têm um interior metálico que, juntamente com a rede de proteção da porta, actua como uma gaiola de Faraday, impedindo a saída das micro-ondas durante a utilização. Se a porta não tivesse essa rede, as micro-ondas poderiam escapar.

Sacos de reforço

Um saco de reforço é um saco de compras forrado com folha de alumínio, transformando-o basicamente numa gaiola de Faraday. O saco bloqueia a tecnologia de vigilância RFID utilizada pelos retalhistas (a etiqueta que emite um sinal sonoro se passar pelos detectores à porta). Este é um problema tão conhecido que alguns retalhistas começaram a adicionar detectores de metal às suas máquinas RFID. (fonte)

Departamentos de polícia

Quando as provas estão num computador, telemóvel ou outro dispositivo digital, os criminosos podem apagar completamente os dados do dispositivo. Para evitar que isso aconteça, alguns departamentos de polícia guardam as provas digitais em gaiolas de Faraday.

Ressonâncias magnéticas

As máquinas de ressonância magnética são sensíveis a sinais de radiofrequência. A sala de exames de ressonância magnética é uma gaiola de Faraday gigante para proteger a integridade dos exames.

Eletrónica

Muitos aparelhos electrónicos são susceptíveis a campos electromagnéticos. Para os proteger, muitos dispositivos têm gaiolas de Faraday incorporadas. Por exemplo, os cabos coaxiais de televisão têm normalmente uma malha de cobre que funciona como uma gaiola de Faraday.

Porque é que precisa de uma gaiola de Faraday?

Até há pouco tempo, não havia muito interesse nas gaiolas de Faraday, mas, à medida que o nosso mundo se tornou mais digital, as pessoas despertaram para as suas utilizações.

1. privacidade e segurança

Quando Micah Flee se encontrou com Edward Snowden, a primeira coisa que fez foi colocar o seu telemóvel e os seus aparelhos num saco de Faraday. Porquê? Porque os hackers podem facilmente aceder aos nossos aparelhos e espiar-nos.

Se um hacker conseguir aceder ao seu telemóvel ou portátil (o que acontece com uma facilidade surpreendente), poderá fazer coisas como:

• Determinar a sua localização
• Ligar o microfone e escutar as conversas
• Espiar os seus através da sua câmara de vídeo
• Roubar os seus dados
• Monitorizar remotamente as teclas premidas (fonte)

Por esta razão, o Secretário do Brexit, David Davis, guardava todos os seus documentos e aparelhos electrónicos numa mala Faraday.

Note-se que as gaiolas de Faraday não são perfeitas. Como relata a Tech Republic, um novo método chamado o método Odini Além disso, o seu telemóvel começará a transmitir no momento em que o retirar da gaiola de Faraday (ou seja, sempre que o utilizar). Assim, não terá privacidade a menos que esteja dentro de uma gaiola de Faraday.

Algumas universidades estão a instalar gaiolas de Faraday nas suas salas de exame para evitar a batota. E um utilizador inteligente de um bar até construiu uma gaiola de Faraday à volta de todo o seu bar! A ideia era que talvez as pessoas falassem umas com as outras quando os seus telemóveis estivessem desligados.

2) Evitar o roubo do chaveiro

Em 2015, o NY Times noticiou como os ladrões podiam piratear portas que utilizam porta-chaves sem fios. Tudo o que precisam é de um simples dispositivo.

O dispositivo é chamado de amplificador de potência e funciona amplificando a distância que a porta pode procurar pela chave. Normalmente, o carro só pode procurar por alguns metros. Mas, como relata a Wired, o veículo pode procurar por mais de 300 pés com o amplificador.

Se o seu carro estiver estacionado perto de sua casa, o amplificador permite que o veículo encontre a chave dentro de sua casa. A chave abrirá a porta, dando acesso aos ladrões.

Uma solução é guardar os porta-chaves sem fios no congelador ou no micro-ondas (que funciona como uma gaiola de Faraday). Uma melhor opção seria comprar um porta-chaves de Faraday para impedir que os amplificadores lhes acedam.

Bolsa com bloqueio de chaveiro RFID

Este porta-chaves com bloqueio RFID tem boas críticas, é acessível e tem uma presilha para o cinto.

Bolsa Faraday para porta-chaves

Esta tem um clipe para a fixar e é suficientemente grande para guardar um porta-chaves e cartões bancários.

3. prevenir o roubo de cartões de crédito e de identidade

Alguns cartões de crédito contêm chips RFID que permitem efetuar pagamentos sem passar o cartão. O cartão deve estar suficientemente próximo do terminal para que o chip seja lido. Do mesmo modo, os passaportes dos EUA contêm agora chips RFID.

Desde o momento em que os chips RFID apareceram, os críticos argumentaram que poderia haver riscos de segurança. Havia vídeos de piratas informáticos que utilizavam dispositivos para copiar os dados RFID. Tudo o que tinham de fazer era aproximarem-se o suficiente para ler o chip RFID (alguém que andasse de metro numa multidão?).

Uma vez digitalizado o chip RFID, os piratas informáticos podem criar um cartão clonado ou, no caso dos passaportes, fazer um passaporte clonado e roubar a sua identidade. A solução proposta é obter uma carteira que bloqueie o RFID ou colocar uma bainha de folha de alumínio na carteira.

Embora tenha havido muitas histórias sobre o roubo de cartões RFID, há também pessoas que dizem que a ameaça é exagerada ou inexistente.

Por exemplo, Roger Grimes, da CSO, diz que "não há nenhum crime real com RFID". Ele dá a entender que a ameaça é exagerada para vender carteiras e bolsas caras.

Outros, como o LifeHacker, concordam com esta afirmação, dizendo que há poucas provas de roubo com base em RFID. Também notam que os cartões de crédito modernos sem contacto têm tecnologia como códigos de utilização única para evitar o roubo.

Então, deve comprar uma carteira com bloqueio RFID?

O risco de clonagem do seu cartão RFID ou do seu passaporte é exagerado, mas parece que existe um risco, pelo que não faz mal tomar precauções e adquirir uma carteira com bloqueio RFID.

Só não pagaria uma fortuna por esta funcionalidade.

Se pretender uma carteira com bloqueio RFID, eis algumas opções:

Carteira Bryker Hyde para homem

Carteira Bifold para homem Serman

Carteira de mulher com bloqueio RFID

4. gaiolas de Faraday para proteção contra PEM

Uma das razões pelas quais as gaiolas de Faraday recebem tanta atenção é a proteção contra PEM. PEM significa Pulso Eletromagnético. Se não estiver familiarizado com PEM, sugiro que leia primeiro este artigo sobre PEM e os seus efeitos.

Em poucas palavras, uma explosão de PEM (quer seja provocada por uma arma ou por uma erupção solar) pode destruir a rede eléctrica e, potencialmente, destruir dispositivos electrónicos:

• A rede eléctrica
• Sistemas GPS
• Telemóveis e telefones fixos
• Automóveis que dependem de peças computorizadas e eléctricas
• Rádios
• Todos os aparelhos eléctricos

Embora não haja consenso sobre o que poderia ocorrer durante um evento de PEM, muitos temem que a PEM possa resultar numa "idade das trevas".

Por exemplo, Peter Vincent Pry, que dirige a EMP Task Force on National and Homeland Security, acredita que um evento EMP mataria 9 em cada 10 americanos.

O evento em si não é perigoso - é o facto de dependermos da rede eléctrica para tudo, desde o abastecimento de água municipal à distribuição de alimentos.

Uma gaiola de Faraday pode proteger contra PEM?

A resposta é simples talvez .

Por um lado, uma gaiola de Faraday poderia proteger o equipamento sensível da PEM. Como a NBC relata aqui, alguns serviços públicos já estão a trabalhar nisso - mas proteger a rede da PEM custaria 10 a 30 dólares mil milhões .

Outros dizem que uma gaiola de Faraday não serve de muito contra a PEM. Por exemplo, a EMF Services diz que as gaiolas de Faraday podem não ser 100% eficazes porque,

A força de um campo magnético varia frequentemente muito numa determinada área, e as linhas invisíveis de fluxo magnético que constituem um campo magnético encontram-se muitas vezes em ângulos inconvenientes relativamente ao plano da Terra.

As gaiolas de Faraday só funcionam porque os impulsos de igual intensidade se anulam mutuamente; a gaiola pode falhar se o impulso não estiver a irradiar sobre a gaiola de forma igual.

Além disso, mesmo que uma gaiola de Faraday mantivesse o seu telemóvel ou outros dispositivos seguros, de que serviriam se toda a rede estivesse em baixo?

O resultado final?

Não podemos saber com certeza se uma gaiola de Faraday protege completamente contra PEM. No entanto, se quiser jogar pelo seguro, coloque os seus dispositivos de emergência cruciais numa gaiola de Faraday. Os dispositivos que deve proteger incluem

• Rádios de emergência e rádios bidireccionais
• Lanternas
• Geradores
• Baterias
• Painéis solares portáteis

Construir uma gaiola de Faraday

É muito fácil fazer uma gaiola de Faraday em casa. É necessária uma caixa feita de um metal altamente condutor, como o alumínio. Muitas pessoas já experimentaram usar frigoríficos e fornos de micro-ondas como gaiolas de Faraday.

Por exemplo, o Makezine descobriu que uma caixa de papel de alumínio simples funcionava para evitar o hack do chaveiro.

Se quiser proteger os dispositivos de campos electromagnéticos mais fortes, precisará de algo mais robusto.

Por exemplo, como relata o MassLive, uma esquadra da polícia tentou utilizar um forno de micro-ondas como gaiola de Faraday para proteger os telemóveis confiscados de serem apagados remotamente. Os micro-ondas normais não funcionaram. Apenas os micro-ondas de qualidade comercial funcionaram.

Notas importantes sobre como fazer a sua própria gaiola de Faraday:

A caixa deve fechar-se completamente: Mesmo pequenos buracos em portas/aberturas podem deixar passar sinais. Algumas pessoas recomendam a utilização de fita de cobre ou folha de alumínio para tapar os buracos.

Você pode Utilize uma malha para criar a sua caixa (mais sobre isto abaixo), desde que a malha contorne toda a área.

Utilização de malha para uma gaiola de Faraday: Uma gaiola de Faraday não tem de ser sólida (daí o nome gaiola). No entanto, os orifícios da malha devem ser mais pequenos do que o comprimento de onda que se pretende bloquear. Geralmente, os orifícios da malha devem ser no máximo 1/10 do comprimento de onda que pretende parar.

Por exemplo:

• A maioria dos porta-chaves dos EUA transmite a 315megahertz, que tem um comprimento de onda de 0,95 metros. Assim, uma malha com orifícios inferiores a 9,5 cm funcionaria para uma gaiola de Faraday.
• Os comprimentos de onda dos telemóveis situam-se entre os 800 e os 2400megahertz, o que corresponde a um comprimento de onda de aproximadamente 1 pé. Seria necessário utilizar uma malha de 1/10 ou menos de um pé.
• O PEM de uma arma nuclear ou não nuclear pode ser inferior a 100megahertz, o que significa que o comprimento de onda será muito curto (possivelmente apenas alguns centímetros). Teria de utilizar uma malha fina ou um recipiente sólido para bloquear estes comprimentos de onda.

Utilizar metal altamente condutor:

Para que a gaiola de Faraday funcione bem, deve ser feita de um metal altamente condutor.

Eis algumas boas opções para utilizar o metal:

• Cobre
• Alumínio
• Zinco
• Níquel
• Latão
• Bronze
• Ferro

*A prata é um dos metais mais condutores, mas duvido que se use prata para fazer uma gaiola de Faraday!

Para obter instruções sobre como fazer a sua própria gaiola de Faraday, veja estes vídeos:

Comprar uma gaiola de Faraday

Em vez de fazer a sua própria gaiola de Faraday, pode simplesmente comprá-la. Existem muitas opções, especialmente para proteger telemóveis, computadores portáteis e pequenos objectos.

Recomendamos que consulte:

Saco EDEC

Bolsa MOLLE

Saco Faraday

Testar a sua gaiola de Faraday

Quer faça a sua própria gaiola de Faraday ou compre uma, deve testá-la para garantir que funciona.

A forma mais simples de testar uma gaiola de Faraday é colocar um rádio FM no seu interior enquanto está sintonizado numa estação forte. Uma vez dentro da gaiola, o sinal FM deve parar. Se ainda conseguir ouvir o rádio, então a gaiola de Faraday não está a funcionar.

Também pode fazer este teste com um telemóvel, basta colocar o telemóvel dentro da gaiola de Faraday e ele não deve conseguir receber chamadas.

Infelizmente, testar uma gaiola de Faraday contra PEM é muito mais complexo, como referido aqui. Teria de a testar contra ondas de alta magnitude em várias frequências.

Embora muitos artigos e blogues digam que "testaram" uma gaiola de Faraday caseira contra PEM, estão apenas a fazer o teste do telemóvel. Não sabemos o que aconteceria durante um evento de PEM, por isso só podemos esperar que as gaiolas de Faraday protejam os aparelhos.

Está a utilizar uma gaiola de Faraday para proteger os seus aparelhos electrónicos?

+ Recursos

//science.howstuffworks.com/faraday-cage.htm

//www.rivm.nl/en/Topics/E/Electromagnetic_Fields/EMF_dailylife

//www.reference.com/science/conductive-metals-23c3aa1fbbaa72dd

//www.techwalla.com/articles/what-type-of-wavelengths-do-cellphones-use

//makezine.com/2015/08/14/block-car-door-relay-hack-faraday-cage/

//www.researchgate.net/post/Is_steel_mesh_metal_a_good_shielding_to_RF