sexta-feira, 30 de setembro de 2011

Problemas e mais problemas

Mais um HD meu está no bico do corvo e o pior é que nele está todos os meus arquivos de eletrônica, incluindo as revistas. Só as revistas são uns 52 gigas.
Tenho que deixar ele desligado para quando comprar outro HD, tentar fazer as cópias. O que me deixa doido é que não temos um meio seguro para fazer backups, se você grava em DVD uma hora você não consegue mais ler os arquivos, eu falo isso por experiência própria, pois tenho muitos DVDs que fiz backups e que não lê mais, isso porque eu gravei, testei e guardei, estão novos e sem riscos, já o HD sempre vai dar um probleminha, não duram muito, você podem achar muito cinco anos de uso, mas quando eu ajudava um amigo a dar manutenção nas máquinas que ele tinha em sua escola, ele usava diversos HDs IDE, que são bem mais antigos que os SATA que tenho no meu pc e ainda estão funcionado bem.
Não conheço outra alternativa a não ser fazer backups em DVDs, eu estou pensando em usar um HD como backup, mas deixar ele desligado na máquina para aumentar a vida útil e só ligar quando for fazer a transferência de arquivos.
Se algum leitor tiver uma idéia melhor e que não seja tão cara deixe um comentário. Pelo menos as revistas que digitalizei estão na net, se eu perder é só baixar, o problema é achar novamente as revistas e se conseguir achar.


sexta-feira, 16 de setembro de 2011

Antena de cerâmica leva wireless aos 60 GHz



A antena é uma espécie de chip, construída pelo mesmo processo de litografia usada para fazer os processadores de computador.


Chip-antena

Esta pode ser a antena da próxima geração de telefones celulares e outros dispositivos sem fios. Pela primeira vez, engenheiros de Cingapura conseguiram construir uma antena de alto ganho para a frequência de 60 gigahertz (GHz). Esta frequência ainda não é licenciada, representando uma espécie de fronteira a ser desbravada em um mundo cada vez mais dependente da transmissão de dados. Em vez de uma antena metálica, Junfeng Xu e seus colegas fabricaram uma antena inteiramente de cerâmica e totalmente plana. A antena é uma espécie de chip, construída pelo mesmo processo de litografia usada para fazer os processadores de computador.

Antena de cerâmica

A antena consiste em uma matriz de 8 por 8 elementos irradiantes, cada um formado por cinco camadas depositadas verticalmente. Um guia de ondas no próprio "chip-antena" é responsável por aumentar o ganho. A antena completa mede 4,7 por 3,1 centímetros, o que a torna adequada para uma infinidade de equipamentos portáteis. Eventualmente, esses aparelhos poderão usar faixas não licenciadas do espectro eletromagnético, "despoluindo" as regiões já atribuídas a outros serviços - pelo menos até que as autoridades nacionais resolvam regulamentar essas frequências.

Largura de banda e ganho

A antena de cerâmica apresentou uma largura de banda relativamente grande (23% para os elementos individuais e 19% para a antena como um todo), com um ganho de 22,1 decibéis - os melhores protótipos construídos até hoje não ultrapassavam uma largura de banda de 10%. A largura de banda de uma antena revela a faixa de frequências ao longo da qual seu desempenho não cai por problemas no casamento de impedâncias, enquanto o ganho mede a capacidade da antena em converter potência de entrada em ondas de rádio em uma direção específica. Uma antena ideal deve não apenas ser compacta e leve, mas também ter uma grande largura de banda e um alto ganho, o que lhe dá uma eficiência elevada. Os pesquisadores afirmaram que vão tentar usar o mesmo projeto para criar uma antena capaz de funcionar em frequências acima dos 110 GHz.


domingo, 11 de setembro de 2011

Físicos transformam um único átomo em um espelho

Transístor óptico

Além do menor espelho do mundo, cientistas já criaram um espelho para átomos. Mas agora eles fizeram algo mais: eles transformam um único átomo em um espelho. O avanço pode permitir a construção de um transístor de luz em escala atômica, ultra-rápido e com um consumo mínimo de energia. E os pesquisadores afirmam que o átomo-espelho é uma boa notícia para os esforços mais amplos para diminuir os componentes ópticos até a escala nanométrica.

Interferômetro

Gabriel Hétet e Rainer Blatt, da Universidade de Innsbruck, na Áustria, começaram com um dispositivo chamado interferômetro Fabry-Perot, que normalmente consiste de dois espelhos frente a frente. A luz de um laser é disparada na parte de trás de um dos dois espelhos - ainda assim, alguns fótons conseguem atravessar o espelho, entrando na "cavidade" entre os espelhos, onde ficam refletindo de um lado para o outro entre os dois espelhos. Como os espelhos não são perfeitos, uma parte dos fótons perde-se cada vez que batem em cada espelho, acabando por atravessá-los.

Espelho atômico

Os pesquisadores então substituíram o segundo espelho por um único átomo - na verdade, um íon de bário. Para focalizar a luz sobre o átomo e coletar os fótons que se refletem nele, eles colocaram uma lente de 1,5 centímetro de largura entre o átomo e o espelho. Para manter o íon quieto, eles o capturaram em uma armadilha eletrônica e usaram outro raio laser para resfriá-lo, para que ele não balance mais de 20 nanômetros a partir do centro da armadilha. Finalmente, eles ajustaram o comprimento de onda da luz que entra no interferômetro para que ela pudesse excitar o íon, fazendo-o passar de um estado de baixa energia para um de maior energia. Sem essa interação, o átomo não conseguiria afetar a luz. Na verdade, o átomo efetivamente reflete menos de 1% da luz que o atinge.

Transístor totalmente óptico

Então, para o que serve esse espelho tão minúsculo e aparentemente não muito eficiente? Em princípio, ele ajuda a estender uma abordagem teórica conhecida como cavidade quântica eletrodinâmica. Essa cavidade pode mudar o vácuo para permitir que somente determinados estados quânticos da luz existam entre seus espelhos - aqueles com os comprimentos de onda desejados. De forma mais prática, com uma lente melhor para aumentar a refletividade efetiva do átomo, o dispositivo pode ser usado para construir uma versão óptica de um transístor eletrônico. "Pode-se pensar em mover o espelho para fazer o átomo transmitir ou refletir a luz, o que poderia torná-lo um transístor de luz," disse Hétet. Mas há uma possibilidade melhor: usar um único fóton de um terceiro laser para alterar o estado interno do átomo e controlar sua refletividade. Assim seria possível obter um transístor totalmente óptico, sem necessidade de movimentar o espelho. Este é o próximo objetivo dos pesquisadores, embora Kurtsiefer alerte que "esta será a parte mais difícil".

Fonte: Inovação Tecnológica

sábado, 3 de setembro de 2011

A bateria do seu carro só funciona graças à relatividade

Bateria relativística

Você não precisa de uma nave espacial com velocidade próxima à da luz para sentir os efeitos da relatividade - eles podem emergir mesmo nas lentas velocidades de um automóvel. A bateria chumbo-ácida (ou bateria de chumbo-ácido) que dá a partida na maioria dos motores de carro tira cerca de 80 por cento de sua energia da relatividade. É o garantem Rajeev Ahuja e seus colegas da Universidade de Upsala, na Suécia. O efeito relativístico vem do rápido movimento dos elétrons do átomo de chumbo. As simulações computadorizadas feitas pela equipe também explicam por que as baterias de estanho-ácido não funcionam, apesar das aparentes semelhanças entre o estanho e o chumbo.

Relatividade nos elétrons

Os elétrons normalmente orbitam seus átomos a uma velocidade muito inferior à velocidade da luz. Assim, os efeitos relativísticos podem ser largamente ignorados quando descrevemos as propriedades atômicas. Mas os elementos mais pesados da tabela periódica representam algumas exceções notáveis. Seus elétrons devem orbitar a uma velocidade próxima à da luz para equilibrar o efeito da forte atração dos seus grandes núcleos. Segundo a relatividade, esses elétrons de alta energia agem como se tivessem uma massa muito maior. Assim, em comparação com os elétrons mais lentos, seus orbitais devem diminuir de tamanho para manter o mesmo momento angular. Essa contração orbital, que é mais pronunciada nas órbitas esfericamente simétricas dos elementos pesados, explica porque o ouro tem uma tonalidade amarelada e por que o mercúrio é líquido à temperatura ambiente.

Bateria chumbo-ácida

Trabalhos anteriores já haviam estudado os efeitos relativísticos sobre a estrutura cristalina do chumbo, mas pouco se estudou esses efeitos sobre as propriedades químicas deste elemento pesado. Então, Rajeev Ahuja e seus colegas suecos decidiram estudar a forma mais comum da química do chumbo: a bateria chumbo-ácida. Esta tecnologia, de mais de 150 anos de idade, é baseada em células consistindo de duas placas - feitas de chumbo e dióxido de chumbo (PbO2) - imersas em ácido sulfúrico (H2SO4). O chumbo libera elétrons para tornar-se sulfato de chumbo (Pb2O4), enquanto o dióxido de chumbo ganha elétrons, para também tornar-se sulfato de chumbo. A combinação dessas duas reações resulta em uma diferença de potencial de 2,1 volts entre as duas placas. Junte diversas placas e você terá uma bateria com a tensão desejada - normalmente 12 volts, no caso dos automóveis.

Primeiros princípios

Embora já existam modelos teóricos da bateria chumbo-ácida, Ahuja e seus colaboradores são os primeiros a derivar um modelo partindo dos princípios fundamentais da física - os chamados primeiros princípios. Para descobrir a tensão da célula, a equipe calculou a diferença de energia entre as configurações dos elétrons dos reagentes e dos produtos. Tal como acontece nos problemas dos livros de física, envolvendo bolas rolando morro abaixo, não havia necessidade de simular os detalhes dos estados intermediários, garantido que as energias iniciais e finais pudessem ser calculadas. "A parte realmente difícil é simular o eletrólito de ácido sulfúrico", explica Pekka Pyykko, da Universidade de Helsinque, na Finlândia, que participou do estudo. Para evitar o problema, os pesquisadores imaginaram que a reação começa não com o ácido, mas com a criação do ácido a partir do SO3, que é mais fácil de simular. No final, eles subtraíram do total a energia necessária para a criação do ácido (conhecida a partir de medições anteriores).

Efeitos da relatividade nas baterias

Ligando e desligando as peças relativísticas dos modelos, a equipe descobriu que a relatividade responde por 1,7 volt de cada célula individual, o que significa que cerca de 10 dos 12 volts de uma bateria de carro vem dos efeitos relativísticos. Sem a relatividade, argumentam os autores, o chumbo funcionaria mais como o estanho, que está logo acima dele na tabela periódica e que tem o mesmo número de elétrons (quatro) em suas órbitas externas (s e p). Mas o núcleo de estanho tem apenas 50 prótons, em comparação com os 82 do chumbo. Assim, a contração relativística da camada externa do estanho é muito menor. Simulações adicionais mostraram que uma bateria estanho-ácido hipotética produziria tensão insuficiente para ser prática porque o dióxido de estanho não atrai os elétrons com força suficiente. O orbital s relativamente frouxo do estanho não fornece energia para os elétrons em níveis similares ao que é feito pelo chumbo. Até agora, os pesquisadores só tinham uma compreensão qualitativa - pragmática - de que as baterias de estanho-ácido não funcionavam. Ram Seshadri, da Universidade da Califórnia, comentando o trabalho, afirmou que os efeitos relativísticos eram esperados, mas não tinha idéia de que eles seriam tão dominantes. "No âmbito do trabalho, a capacidade de simular de forma confiável um dispositivo tão complexo como uma bateria chumbo-ácida partindo (quase) dos primeiros princípios, incluindo todos os efeitos relativísticos, é um triunfo da modelagem," disse Seshadri.