Material se auto-organiza e cria processador por conta própria

Os óxidos complexos se auto-organizam em circuitos elétricos, o que cria a possibilidade de criar novos tipos de chips de computador.

Auto-organização computacional

Um dos grandes sonhos da nanotecnologia é reconstruir a matéria de baixo para cima, molécula por molécula, para que os materiais resultantes possam ter os comportamentos e as propriedades que o projetista desejar. Mas que tal então materiais que nem dependam de tanto esforço, que possam se auto-organizar para formar circuitos lógicos completos, capazes de fazer cálculos computacionais?

E, mais do que isso, que esses circuitos possam ser "reescritos", rearranjados para cumprir funções diferentes conforme a necessidade? Longe das teorias, essa possibilidade acaba de ser demonstrada experimentalmente por Andreas Herklotz e seus colegas do Laboratório Nacional Oak Ridge, nos EUA.

Separação de fase

O material é formado por uma mistura complexa de cristais de óxidos que, quando confinados em escalas micrométricas ou nanométricas, começa a funcionar como se fosse um circuito elétrico formado por múltiplos componentes, assim como um circuito eletrônico é formado por múltiplos transistores, resistores etc. Essa auto-organização parece decorrer de um comportamento incomum dos óxidos cristalinos chamado separação de fase - pequenas regiões no material apresentam propriedades eletrônicas e magnéticas radicalmente diferentes das outras.

"O que foi interessante neste experimento é que nós descobrimos que podemos usar essas fases para que elas funcionem como elementos de um circuito. O fato de que é possível também mover esses elementos de um lado para o outro abre a incrível possibilidade de construir circuitos regraváveis no material," disse o professor Thomas Ward, coordenador da equipe.


Processadores customizados

Como as diversas fases respondem tanto a campos magnéticos quanto elétricos, o material pode ser controlado de várias maneiras, o que cria a possibilidade de novos tipos de chips e processadores de computador. "É uma nova forma de pensar sobre a eletrônica, onde você não tem apenas campos elétricos sendo ligados e desligados para seus bits - não é meramente ligar a energia. Isto aponta para a exploração de abordagens completamente diferentes em direção a arquiteturas multifuncionais, onde a integração de múltiplos estímulos externos pode ser feita em um único material," prevê Ward.

Os pesquisadores demonstraram esta nova abordagem inovadora em um material chamado LPCMO (sigla dos seus elementos constituintes: lantânio, praseodímio, cálcio, manganês e oxigênio), mas Ward observa que outros materiais com separação de fase têm propriedades diferentes que podem ser exploradas. "Isto significa que os materiais e arquiteturas que servem de base aos supercomputadores, PCs e smartphones, cada um com necessidades muito diferentes, não precisarão mais ser forçados a seguir um único caminho, onde o mesmo chip deve servir para todos," disse o pesquisador.

Divisor de tensão - Como calcular

Nova fonte de luz para comunicação dentro dos chips

Esquema do dispositivo. Embaixo, à direita: elétrons (rosa) que tunelam através de uma única molécula orgânica dão origem aos plásmons (ondulações em azul) na interface entre a camada orgânica e o eletrodo abaixo. A luz é emitida de pontos discretos na junção, que brilham em cores diferentes.

Pulsos de luz orgânica

Talvez não seja necessário esperar pelos nanolasers - lasers ultraminiaturizados, fabricados dentro dos processadores - para substituir a eletricidade pela luz dentro dos chips. Pesquisadores de Cingapura descobriram que a luz emitida por uma camada de moléculas orgânicas pode ser a fonte perfeita de fótons para a transmissão ultrarrápida de informações nesses ambientes confinados.

A luz é emitida na forma de pulsos quando uma tensão elétrica é aplicada em uma heterojunção, um sanduíche formado por uma camada de moléculas tiol sobre um eletrodo metálico e uma liga dos semicondutores gálio e índio. A eletricidade induz a formação plásmons de superfície, ondulações de elétrons que se espalham pela superfície do material e, em seguida, decaem em fótons. Embora o tiol seja um isolante, a camada é fina o suficiente para que os elétrons tunelem entre os eletrodos, energizem os plásmons, e então gerem a luz.

Canhão de fótons

O componente dispara uma "fileira de fótons", muito similar à produzida por outras fontes de fótons individuais, o que significa que a heterojunção híbrida (orgânica-inorgânica) poderá ser usada para substituir lasers e LEDs como fontes de sinal para sistemas de comunicação baseados em luz e mesmo para dispositivos de computação quântica. Devido ao seu mecanismo de funcionamento, a equipe acredita que as junções poderão ser miniaturizadas até espessuras com nível molecular, facilitando ainda mais o processo de sua inserção em circuitos à base de silício.

Revistas

Quero agradecer a todos pelo apoio em relação ao espertinho do mercado livre e dizer que esse não foi o primeiro caso de gente se aproveitando das revistas postadas aqui no blog e dizer também que essas pessoas só fazem isso porque ainda tem gente que não conhece o blog, por isso eu peço novamente o apoio de vocês para que compartilhem o link do blog em seus grupos e redes sociais para que mais pessoas conheçam o blog, infelizmente eu tive que apagar minha conta no facebook que criei somente para fazer uma propaganda do blog nos grupos de eletrônica porque não consegui me controlar, não estava conseguindo fazer outras coisas em casa a não ser ficar logado no facebook.

Também queria agradecer aos leitores que recentemente me enviaram edições novas para adicionar no blog.

E para comemorar a marca de um milhão de visitas que o blog provavelmente irá atingir nessa próxima semana eu tenho uma boa notícia para informar a vocês, a duas semanas eu entrei em contato com a central das revistas Elektor na tentativa de receber uma permissão para que eu possa disponibilizar as edições publicadas no Brasil entre julho de 1986 a fevereiro de 1989 sem ter problemas com diretos autorais e a resposta foi positiva, para compensar eu vou fazer uma pequena propaganda postando dois links que eles indicaram no post da revista, vai demorar um pouco pois quero fazer um tratamento nas imagens porque estão meio apagadas, como eu digitalizei essas revistas sem muita experiência, na época, não configurei direito o scanner então eu só vou desmontá-las, melhorar as imagens e montar novamente, não é um trabalho difícil, mas demorado, por isso só vou postar quando tiver todos os links prontos, espero que gostem dos resultados.

Memória de "cristal de plástico" não perde dados

O novo cristal plástico é ferroelétrico a temperatura ambiente, alternando para uma fase plástica e mais flexível a temperaturas mais elevadas.

Cristal plástico

Um inédito "cristal de plástico", sintetizado por pesquisadores da Universidade de Hokkaido, no Japão, apresentou propriedades de mudança controlável de estado que promete aplicações que vão dos materiais inteligentes às memórias de computador. Quando se aplica um campo elétrico em alguns materiais, os átomos desses materiais alteram sua polarização elétrica de um sentido para outro, tornando um dos lados do material positivo e outro negativo. Esta propriedade de comutação - característica dos materiais ferroelétricos - permite que eles sejam utilizados em uma vasta gama de aplicações, como os bits das memórias de computador, por exemplo.

A novidade é que o novo material é um plástico, abrindo novos caminhos para a eletrônica orgânica, com componentes mais baratos e menos tóxicos do que os usados na eletrônica inorgânica tradicional e reforçando as promessas de dispositivos flexíveis.

Plasticidade ferroelétrica

Os cristais ferroelétricos à base de compostos orgânicos desenvolvidos até agora são menos simétricos do que os cristais inorgânicos, o que resulta em que eles só podem ser polarizados em uma direção. Isso exige que se use um monte de pequenos cristais, ainda assim gerando uma polarização geral bem mais fraca.

O novo cristal plástico é ferroelétrico a temperatura ambiente, alternando para uma fase plástica e mais flexível a temperaturas mais elevadas. Nessas temperaturas mais elevadas, as moléculas do cristal apresentam eixos de polaridade aleatórios, mas podem ser alinhados em uma direção específica através da aplicação de uma corrente elétrica à medida que o cristal esfria, o que significa que ele pode ser trazido de volta para um estado ferroelétrico com uma polarização forte e robusta.

Segundo a equipe, uma vantagem crucial dessa transição para um estado plástico pelo aquecimento é a redução da tendência à fratura que ocorre nos cristais convencionais. Isto "o torna extremamente vantajoso para uso na forma de uma película ferroelétrica fina em dispositivos como memórias de acesso aleatório não-voláteis, que mantêm a memória quando a energia é desligada," afirmam os pesquisadores.

Revistas do blog sendo vendidas no Mercado Livre

Infelizmente não param de aparecer "espertinhos" lucrando com o trabalho gratuito dos outros. Recentemente achei esse anúncio no ML e deixei lá uma mensagem que o vendedor denunciou como spam, mas consegui tirá-lo da toca e ele veio aqui no blog para deixar um comentário - que pode ser visto no post anterior - me ameaçando e também dizendo ter feito uma denúncia no Mediafire de violação dos direitos autorais, portanto eu quero avisar aos leitores do blog que se futuramente eu acabar perdendo a conta do Mediafire terei que postar tudo novamente graças a esse tal de Rick que vem aqui baixar as revistas para vender. Eu estou desempregado a mais de dois anos e sem uma previsão de melhora num futuro próximo, estou buscando alternativas para ganhar algum trocado com o youtube e com alguns bicos aqui na cidade, tive que tomar certas atitudes no blog que contraria minha personalidade, estou impossibilitado de fazer muitas coisas que gostaria por falta de grana, o documento do meu carro está atrasado quase um ano e mesmo assim não estou lucrando com a venda de revistas, poderia sim ser mais um espertinho e pegar todas essas revistas que recebo de contribuições e criar um cadastro falso no ML para vender, mas estou aqui trabalhando de graça para um bem maior.

Não sou contra ele tirar dinheiro do próprio bolso, digitalizar e vender as revistas no ML, sou contra ele fazer isso com o trabalho dos outros, todos que vem me acompanhando no blog sabe dos problemas que eu enfrentei, das contas que perdi e tive que upar tudo novamente e tudo isso usando uma conexão de 1Mb, mas infelizmente parece que quando achamos que estamos sossegados e fazendo nosso papel para contribuir com as pessoas sem lucrar aparecem os espertinhos para se aproveitar, por isso eu peço a todos os leitores do blog que possuem conta no ML que entrem no anúncio dele e façam uma denúncia, pois quanto mais denúncias tiver, talvez ele desista de lucrar em cima dos outros.

Revistas

Quero informar aos leitores do blog que a revista Aprendendo e Praticando Eletrônica número 83 que foi adicionada ontem tinha um problema nas páginas, a partir da metade dela estava de ponta cabeça e de trás pra frente, algumas páginas pode parecer que estão faltando, mas ela está completa.

Revista do Instituto Universal Brasileiro

Publicação mensal lançada em junho de 1984 pela editora IUB Editorial Ltda., que até então era uma escola por correspondência, não sei até que número foi publicada.

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