Nanotransístor a vácuo: o retorno das válvulas?

Era das válvulas

O mundo da eletrônica e dos computadores não nasceu transistorizado: nasceu valvulado.

Os componentes básicos dos primeiros circuitos eletrônicos eram as válvulas termo iônicas, um componente, ou uma série de componentes juntos, lacrados a vácuo dentro de um invólucro de vidro.

Estas válvulas continuam sendo utilizadas até hoje em equipamentos de potência muito alta, como retransmissores de rádio e TV, e em equipamentos de som de alta-fidelidade.

Os transistores as substituíram, inaugurando a era da eletrônica de estado sólido - observe um velho rádio de pilha e você verá escrito nele "solid state" - porque consomem menos energia e são muito menores, o que viabilizou a miniaturização.

Mas os transistores não são melhores do que as válvulas em todos os aspectos.

Enquanto as menores válvulas já construídas mediam algumas dezenas de milímetros, o nanotransístor a vácuo mede 150 nanômetros.[Imagem: Site Inovação Tecnológica/Wikimedia/I.B.Wright]

Transistor valvulado

Agora, um grupo de cientistas da NASA e do Centro Nacional de Nanofabricação da Coréia do Sul está relançando as válvulas eletrônicas em grande escala.

Eles construíram um transistor que funciona no vácuo, inaugurando o que estão chamando de nano eletrônica a vácuo.

E não foi por mero saudosismo que eles estão reinventando a válvula em nano escala.

As válvulas são mais resistentes a ambientes de alta radiação - como o espaço - do que os transistores.

E, mais importante, os elétrons viajam mais rapidamente no vácuo do que através de um sólido semicondutor.

Ou seja, as válvulas são um meio intrinsecamente melhor quando o assunto é lidar com a eletricidade.

Nanotransístor a vácuo

O problema das válvulas é que elas eram grandes e consumiam quantidades enormes de energia, esquentando tanto quanto uma lâmpada incandescente.

O nanotransístor a vácuo não sofre desse problema: com seus 150 nanômetros de largura, ele dissipa pouquíssimo calor.

A tensão de operação do protótipo de "transístor-válvula" é de 10 volts - pouco em relação às válvulas, mas elevado em relação aos transistores.

Mas os cientistas afirmam em seu artigo que esperam fazê-lo operar com 1 volt em um futuro próximo, o que o tornaria definitivamente competitivo com a tecnologia semicondutora atual.

Eles afirmam que o componente é talhado para aplicações em equipamentos de imageamento médico e telecomunicações de alta velocidade, além de aparelhos mais robustos para áreas agressivas, como indústrias químicas e nucleares, ou no espaço.

• Chips de diamante são híbridos de válvulas e semicondutores

Bibliografia:
Vacuum nanoelectronics: Back to the future? Gate insulated nanoscale vacuum channel transistor
Jin-Woo Han, Jae Sub Oh, M. Meyyappan
Applied Physics Letters
Vol.: Published online
DOI: 10.1063/1.4717751

FONTE - SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Nanotransístor a vácuo: o retorno das válvulas?. 24/05/2012. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=nanotransistor-vacuo-retorno-valvulas. Capturado em 25/05/2012. 

Escolas criam redes sociais próprias para interagir com Alunos

A notícia é de novembro de 2011 mas valhe em muito repeteco, isso pelo fato que grande parte dos alunos estão apenas atrelados as redes sociais convencionais. Prefiro falar que são redes sociais usadas apenas para armazenar e manipular os dados pessoais e que em nada contribui com o enriquecimento dos cidadãos em salvaguarda em com algumas exceções.

Além de Orkut, Facebook e Twitter, os alunos da Escola Parque, no Rio de Janeiro (RJ), tem mais uma rede social para administrar durante o dia: a EP2, que reúne somente estudantes e professores do colégio carioca. Com a presença de mais de 700 usuários, o espaço facilita a comunicação entre colegas, educadores e também preserva a participação dos alunos mais novos na internet.

Atualmente, a maioria das escolas usam comunidades em redes sociais abertas, como Orkut e Facebook, para se comunicar com os estudantes. Contudo, a direção da escola Parque começou a receber reclamação dos pais, que muitas vezes não permitiam que seus filhos frequentassem todos os ambientes da internet. "Depois de muitas reuniões nós decidimos criar uma rede somente para a população do colégio", conta Giocondo Magalhães, coordenador do ensino fundamental II (da 6ª série à 9ª).

A criação da rede foi feita juntamente com os alunos e professores, que opinaram no design, organização do site e aplicativos essenciais. "Funciona como qualquer outra rede. Tem espaço para criação de perfil, fóruns de discussão e até mesmo bate-papo", conta Magalhães.

Lançada em abril deste ano, cerca de 1,3 mil estudantes foram convidados para entrar na rede, que pode ser acessada somente por quem é da escola e com senha individual. O coordenador do ensino fundamental conta que a direção discutiu muito se o site deveria ser aberto para todos os alunos do colégio. "Percebemos que seria mais seguro trabalhar com os estudantes a partir do ensino fundamental II. A maioria das redes só aceitam usuários maiores de 13 anos, a EP2 aceita a partir dos 10", explica.

Antes de abrir o site para os alunos, discussões sobre público e privado foram trabalhadas em sala de aula. "Fizemos palestras para todos os alunos da escola, explicando questões de privacidade e comportamento em redes sociais. Além disso, ensinamos a navegar na ferramenta", afirma.

Magalhães diz que os resultados já são visíveis. "Muitos professores postam vídeos que vão ser trabalhados em aula mais tarde, por exemplo. Outros recomendam livros, links e sites que complementam o conteúdo estudado", conta. O público que mais faz uso do meio virtual da escola são os estudantes com menos de 14 anos. "Temos um total de 700 participantes, sendo que a grande massa é do ensino fundamental. Isso acontece porque nessa idade a maioria dos pais ainda não permite que eles acessem sites como Facebook, por exemplo."

Apesar disso, o coordenador pedagógico conta que diversas interações sociais interessantes já foram observadas. "Vemos alunos fazendo trabalho em grupo a partir da rede, outros que faltaram aula pedindo para os colegas o conteúdo que foi passado e também a criação de diversos fóruns de discussão", conta, citando o fórum aberto por uma aluna que discutia se a escola deveria ou não trocar os livros didáticos por tablets.

Universidades também apostam em plataforma interna
A criação de rede interna também é aderida por instituições de ensino superior, como a Universidade Federal Fluminese (UFF), a Universidade Federal do Rio de Janeiro (Uerj) e a Faculdade de São Vicente (UNIBR), que criou o site Unielo, voltado para o relacionamento entre alunos, ex-alunos e professores da universidade.

Além de permitir uma rede de relacionamento somente para quem é da universidade, essas ferramentas disponibilizam conteúdos relacionados às aulas, como vídeos, textos e apresentações complementares, além de fóruns de discussão e material de base para provas, trabalhos e projetos acadêmicos.

Para José Armando Valente, pesquisador do Núcleo de Informática Aplicada à Educação da Universidade de Campinas(Nied-Unicamp), a criação de uma rede social própria é uma opção interessante para as instituições de ensino. Contudo, alerta para o fato de que a criação deve ter um objetivo pedagógico claro. "É essencial relacionar a rede com conteúdo escolar e preparar os professores para trabalharem com isso. Criar uma rede somente para comunicação é desnecessário, já que os estudantes podem encontrar isso em outros sites", diz.

FONTE - Site NOTÍCIAS TERRA. Escolas criam redes sociais próprias para interagir com alunos.  25/11/2011. Online. Disponível Em  http://noticias.terra.com.br/educacao/noticias/0,,OI5487476-EI8266,00.html . Capturado em 17/05/2012. 

Soldados no Afeganistão utilizam Ondas Curtas

As forças da OTAN no Afeganistão começaram a utilizar equipamentos de onda curta de uma forma nada convencional auxiliando os oficiais locais a transmitirem comunicados a maioria dos ouvintes de radio na província de Zabul.

Nenhuma outra unidade, da Força Internacional de Assistência a Segurança, fez algo igual no pais, disse o Major Joel E. Fix, da brigada de combate. Temos condições de orientar o sinal transmitido para lugares específicos ou ainda cobrir, com sinal de ondas curtas, toda uma província. 

É a primeira vez que se utiliza um transmissor de alta potencia nas faixas de onda curta no Afeganistão. 

Este transmissor de ondas curtas possibilita ao governo afegão enviar comunicados e noticias para pontos de difícil acesso em Zabul principalmente para zonas rurais. 

Boca a boca

O radio e o boca a boca são as formas utilizadas para ficar bem informado nas zonas rurais do Afeganistão. A ISAF e a OTAN distribuem milhares de equipamentos de radio para toda a população do pais. Esta ideia de distribuir rádios a população surgiu dos soldados da OTAN que observaram o povo afegão e souberam que o radio é muito popular naquele pais. A maioria da população possui rádios em casa para saberem noticias através da radio BBC de Londres e Voz da America. 

Zonas de difícil acesso. 

O Major Joel E. Fix apresentou as ondas curtas como solução imediata de acesso a populações rurais e que resolveria os problemas de comunicação e envio e recebimento de informações. 

A medida que o governo afegão amplia seu poder em alguns distritos os soldados da OTAN auxiliam na divulgação de medidas sócio educativas, noticias e divulgação da Democracia Parlamentarista. 

Em setembro de 2011 governadores dos distritos de Mizan e Dey Chopan na província de Zabul convidaram a todos a participarem de assembleias e eleições utilizando as ondas curtas.

A cidade de Dey Chopan possui montanhas e elevações mais altas, da província de Zabul, e também os vales mais profundos. 

Com essa geografia Zabul não é um local de fácil acesso para as ondas de radio. 

Governo e soldados se unem

Soldados da brigada de combate de Stonewall brigade e da brigade de infantaria numero 116 juntamente com as tropas terrestres da primeira brigada mecanizada, soldados do primeiro batalhão dos Estados Unidos e Alasca e todas as equipes em Zabul se reuniram para buscar solução a esse problema de comunicação entre as tropas da OTAN e o povo do Afeganistão. 

As propostas descritas nas reuniões pelos soldados foram distribuição de panfletos, transmissões de áudio feita por aviões com falantes instalados nas aeronaves; mas todas essas ideias foram descartadas. 

O governo necessita de comunicar-se com seu povo mas a cobertura dos sinais era ruim agravando-se com a geografia do local. 

Chegamos a conclusão de que um transmissor em ondas curtas seria a solução. 

Quando cotei e analisei algumas marcas de transmissores de ondas curtas me recomendaram a procurar o engenheiro Don Butler que auxiliaria nesse difícil projeto disse o comandante Willian R. O´neal da brigada de infantaria numero 116. 

Don Butler, veterano da força aérea de 1960 e Radioamador do Texas, colaborou com o desenho e criação do transmissor. O indicativo de chamada de Don Butler é N4UJW.

A escolha do tipo de transmissão 

O sucesso das transmissões em ondas curtas deve-se a técnica denominada Onda Celeste de incidência quase vertical, ou do inglês NVIS ( Near Vertical Incidence Skywave), que reflete os sinais de radio na ionosfera. 

A diferença de uma antena vertical tradicional de ondas curtas para o sistema NVIS é que as antenas são colocadas na posição horizontal e próximas ao solo. 

A segunda parte da antena NVIS é montada com um cabo ligado a Terra que proporciona o direcionamento dos sinais para um local determinado sem perda e em ângulo reto.

Em transmissões de onda curta tradicionais as antenas são colocadas no ponto mais alto possível, disse o major Fix. Neste caso, os sinais são refletidos pela camada ionosférica conhecida como F2, mas a cobertura dos locais é limitada. 

Com o método NVIS e o cabo refletor o sinal sobe até a uma certa altura e segue em ângulo reto proporcionando a cobertura de vales e montanhas. 

A operação e manutenção ficaram a cargo das forças de coalisão incluindo soldados americanos. 

A primeira vista o transmissor e as antenas, presas com corda de paraquedas, não parecem muito eficientes mas foi a solução das comunicações no Afeganistão. 

Nosso objetivo é doar este sistema, e todos os equipamentos, para o governo que ajudarão nos momentos de transição. 

A diferença das novas tecnologias utilizadas hoje e das tecnologias utilizadas pelos soldados da operação Liberdade Duradoura é que o transmissor de ondas curtas e as antenas são de baixo custo e eficazes. 

Para cobrir uma área parecida com a área no Afeganistão seriam necessários 32 transmissores na faixa de FM, disse o sargento Francis O´Brien.

Francis O´Brien é membro da equipe de combate da brigada de infantaria numero 116 da Guarda Nacional do exercito de Virginia que trabalha na província de Zabul no Afeganistão. 

Este artigo foi uma cortesia do Terceiro exercito dos Estados Unidos.

Tradução: Mauricio Beraldo - PY4MAB

Fonte: BBC Londres 

Chip gerador de fótons tira computador quântico do Laboratório

Móvel pesado

É cada vez maior o interesse pelos avanços mais recentes dacomputação quântica, ainda que vários desafios precisem ser superados por esses supercomputadores e seus qubits.

Pois um desses desafios, e um dos grandes, acaba de ser superado.

Os computadores quânticos dependem de fótons individuais para guardar, ler, escrever e transmitir seus dados.

Ocorre que produzir e controlar fótons individuais - essencialmente a menor unidade de energia - é complexo, demorado e exige um aparato de laboratório virtualmente à prova de vibrações.

Uma mesa de granito de meio metro de espessura e algumas dezenas de toneladas é bom o suficiente.

Mas não seria o móvel mais adequado para colocar em sua casa quando chegar o dia em que você poderá comprar seu PC quântico.

O chip recebe os fótons e os libera devidamente entrelaçados, sem a necessidade de qualquer outro circuito externo. [Imagem: UToronto

Tecnologias quânticas

Agora, a equipe do professor Amr Helmy, da Universidade de Toronto, no Canadá, acaba de dar vida nova à sua velha escrivaninha de MDF.

Eles criaram um dispositivo eletrônico integrado - um chip, para resumir - capaz não apenas de produzir fótons individuais, mas de produzi-los já entrelaçados.

O entrelaçamento permite que duas ou mais partículas compartilhem suas propriedades mesmo sem qualquer ligação física entre elas.

O que hoje exige a tal mesa de granito e um não menos volumoso conjunto de lentes e espelhos finamente ajustados agora pode ser gerado inteiramente dentro de um único chip.

"Nosso trabalho abre a possibilidade de levar o potencial das poderosas e ainda subutilizadas tecnologias quânticas para os produtos comerciais, fora dos laboratórios," afirmou o professor Helmy.

Fotônica integrada

Outra equipe apresentou recentemente um equipamento similar, que eles chamaram de chip fotônico quântico multiuso.

Mas o chip do professor Helmy tem a vantagem de ser um chip mesmo, no sentido tradicional do termo, permitindo a conexão de outros componentes e a interligação dos fótons produzidos com outros equipamentos.

Isto torna possível ter todos os equipamentos tradicionalmente existentes em um laboratório dentro do mesmo chip.

E colocá-los lá é a próxima meta da equipe.

Bibliografia:

Monolithic Source of Photon Pairs
Rolf Horn, Payam Abolghasem, Bhavin J. Bijlani, Dongpeng Kang, A. S. Helmy, Gregor Weihs
Physical Review Letters
Vol.: 108, 153605
DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.153605

SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Chip gerador de fótons tira computador quântico do laboratório. 03/05/2012. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=chip-gerador-fotons-tira-computador-quantico-laboratorio. Capturado em 04/05/2012.