sexta-feira, 24 de abril de 2015

Descoberta sobre eletromagnetismo viabiliza antenas dentro dos chips


Hoje os chips são menores do que os conectores das antenas - agora a antena inteira cabe dentro do chip.


Descoberta sobre eletromagnetismo

Se a onda tecnológica atual dava a impressão de que já sabíamos tudo sobre o eletromagnetismo e a transmissão de dados por meio de antenas, ficou claro agora que essa era uma suposição ilusória. Uma nova descoberta não apenas complementa e estende as teorias atuais, como também tem implicações práticas imediatas para a melhoria da própria tecnologia, com grande impacto no campo das transmissões via rádio, hoje mais conhecidas pelo termo wireless (sem fios).

Físicos acabam de apresentar uma nova descrição da natureza mais íntima do eletromagnetismo que torna possível a construção de antenas pequenas o suficiente para serem inseridas dentro dos chips de computadores, tablets e celulares. E, no nível mais fundamental, a nova descrição alinhava uma ponte entre as teorias da física clássica e da mecânica quântica.

Dimensões das antenas

O entendimento atual das ondas eletromagnéticas vem do trabalho de James Clerk Maxwell, feito há mais de 150 anos, que estabelece que as ondas eletromagnéticas são geradas pela aceleração dos elétrons. Impulsionados por uma corrente elétrica, os elétrons aceleram e geram a radiação eletromagnética, ou ondas de rádio, que podem então ser dispersas pelo espaço através das antenas - a chamada radiação eletromagnética.

Ocorre que, para emitir e captar essas ondas, as antenas precisam ter dimensões que são determinadas pelo comprimento das ondas usadas nas transmissões - dimensões estas que são incompatíveis com as dimensões dos circuitos eletrônicos ultraminiaturizados da atualidade. Dhiraj Sinha e Gehan Amaratunga, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, descobriram agora que não precisa ser assim.


Teoria incompleta

Os físicos sabiam que a teoria de Maxwell era incompleta há várias décadas, desde que foram descobertos materiais conhecidos como sólidos dielétricos, que normalmente agem como isolantes, nos quais os elétrons não estão livres para se mover - mas esses materiais dielétricos geram e emitem radiação eletromagnética. Além disso, o fenômeno da radiação devido à aceleração dos elétrons não tem uma contrapartida na mecânica quântica, onde se assume que os elétrons saltam entre estados discretos de energia.

Apesar da incompletude da teoria, isso não impediu que esses materiais fossem usados na prática: os ressonadores dielétricos são a base das antenas dos telefones celulares, por exemplo. Os dois pesquisadores descobriram agora que o fenômeno da radiação eletromagnética não precisa ser gerado apenas pela aceleração dos elétrons: ele é gerado também por um processo chamado quebra de simetria.

Quebra de simetria do campo elétrico

Em física, a simetria é uma indicação de uma característica constante de um aspecto particular de um sistema. Neste caso em particular, quando os elétrons estão em movimento no material, há uma simetria do campo elétrico. Usando uma película muito fina de material piezoelétrico, a dupla demonstrou que é possível quebrar a simetria do campo elétrico aplicando um tensão assimétrica ao material. Isto gerou uma radiação eletromagnética que se espalha pelo espaço livre ao redor, demonstrando que o material pode funcionar como uma antena mesmo em escalas nanométricas.


Assim, a radiação eletromagnética emitida pelos materiais dielétricos é gerada tanto pela aceleração dos elétrons nos eletrodos metálicos conectados a eles, como Maxwell previu, quanto pela quebra de simetria do campo elétrico gerada pela chegada desses elétrons no material isolante. Além de permitir fabricar antenas dentro dos próprios chips, a descoberta pode ser o elemento que faltava na teoria eletromagnética.

"Eu não estou sugerindo que nós tenhamos descoberto alguma grande teoria unificadora, mas esses resultados vão ajudar a entender como o eletromagnetismo e a mecânica quântica se cruzam e se juntam. Eles abrem um enorme conjunto de possibilidades a serem exploradas," disse Amaratunga.

Aplicações práticas

A descrição deste novo fenômeno terá efeitos práticos imediatos, não apenas para os telefones celulares e para as redes sem fios, mas também para tecnologias que estão dependendo de um impulso de miniaturização para decolar, como a Internet das Coisas, que depende de transmissores e receptores sem fios muito pequenos - algo limitado pela atual dimensão das antenas.

Os materiais piezoelétricos usados no experimento podem ser fabricados na forma de filmes - ou películas muito finas - usando semicondutores como o niobato de lítio, o nitreto de gálio ou o arseneto de gálio, todos bem conhecidos da indústria eletrônica e totalmente integráveis no interior dos chips.

Fonte: Inovação Tecnológica

sexta-feira, 17 de abril de 2015

Conversor de tensão para saída auxiliar da bancada - 12V >> 9V

Circuito muito simples que estou utilizando na minha bancada para ter uma saída de 9V fixa além da saída de 12V.


Componentes:

IC1 - LM317T
D1, D2 - 1N4007

C1, C4 - 100n
C2 - 10µ x 16V
C3 - 1000µ X 16V

R1 - 6,8k x 1/4W
R2 - 1k x 1/4W

Ps: Eu adicionei um LED na saída que não está no esquema.

Teste com carga ativa:


quarta-feira, 15 de abril de 2015

Finalmente: A luz é parada e depois segue seu caminho


A inserção de átomos dopantes torna a fibra óptica um meio no qual a luz viaja muito lentamente.


Manipulando a luz

Inserindo cuidadosamente uma série de átomos dopantes em uma fibra de vidro, pesquisadores da Universidade de Viena, na Áustria, conseguiram parar a luz, e depois fazê-la fluir novamente. Este feito era esperado para mais cedo ou mais tarde, sobretudo depois de uma série de experimentos que demonstraram ser possível reduzir a velocidade da luz, inclusive dentro de um chip de silício.

De qualquer forma, a realização deste experimento é um marco no caminho para os processadores fotônicos, as memórias que guardam dados usando a luz e, mais no futuro, para os computadores quânticos - isto sem contar os impactos imediatos nas tecnologias de transmissão de dados por fibras ópticas e na criptografia quântica.

Parando a luz

Inserindo átomos de césio no interior de uma fibra de vidro muito fina, Clément Sayrin e seus colegas conseguiram reduzir a velocidade da luz para meros 180 km/h - no vácuo a velocidade da luz é de 107.925.284,88 km/h. A velocidade da luz muda quando ela viaja por outros meios, mas o aparato criado por Sayrin tem um efeito extremo, retardando a luz em um nível recorde - recentemente outra equipe conseguir reduzir a velocidade da luz em pleno ar, sem usar fibras ópticas. Mas não foi só isso. Usando uma segunda fonte de luz, eles conseguiram parar a luz, e depois fazer com que ela continuasse seu caminho.

Quando os átomos de césio absorvem a luz, eles passam de um estado de baixa energia para um estado de energia mais alta, mas essa luz não pode ser recuperada de forma controlada. O que a equipe fez foi usar um segundo laser de controle, que acopla o estado de alta energia do átomo de césio a um terceiro estado atômico. "A interação entre estes três estados quânticos impede que o fóton seja simplesmente absorvido e aleatoriamente emitido. Em vez disso, a informação quântica do fóton é transferida para um conjunto de átomos de maneira controlada, e pode ser armazenada por algum tempo," explica Sayrin.

Os fótons são absorvidos pelos átomos e, dois microssegundos mais tarde, são reemitidos - dois microssegundos parecem pouco, mas nesse tempo a luz teria viajado cerca de meio quilômetro. Como a informação do fóton não se perde, isto significa que a luz fica parada por alguns instantes, contida nos átomos de césio, e depois continua seu caminho.

Tecnologias quânticas

Como a informação do fóton não se perde, a técnica poderá ser usada também na criptografia quântica, na qual o mero fato de tentar espionar uma informação é suficiente para que um espião seja detectado. A mesma equipe já havia usado um aparato experimental semelhante para quebrar a simetria da luz e para demonstrar a possibilidade de usar os átomos de césio como qubits para computadores quânticos.

Fonte: Inovação Tecnológica

sábado, 4 de abril de 2015

Revistas - Aviso aos leitores

Gostaria de avisar os leitores do blog que eu tenho algumas edições em papel que estão em melhor estado que algumas edições digitalizadas disponíveis no blog, por isso estarei digitalizando novamente para substituir os arquivos daqui do blog por versões melhores, por isso toda vez que o arquivo for substituído eu vou acrescentar um "(Sub)" na lista de atualizações.

Também estarei arrumando alguns números que foram colocados errados, como a edição número 02 da revista Mundo Eletrônico. A edição número 02 que estava disponível na lista era uma edição especial, como ontem eu digitalizei a edição 02 "normal" eu fiz uma pequena correção na lista, portanto para quem baixou a edição 02 antes da correção, verá que ela é uma edição especial.

Qualquer dúvida é só deixar um comentário.