Jaimeletron

Quando as partes se juntam em torno de um consenso de propostas para resolver gargalos de dificuldades, o conjunto tende a ter melhores respostas na soluções de problemas em favor de todos.

O meu palpite vai para a soluções a partir de partículas sub-atômicas, possivelmente mais seguras que fissão ou fusão Nuclear. Até lá há muito que avançar nas pesquisas. Mudar paradigmas é o desafio.

Processador revolucionário reúne cálculo e memória no mesmo chip Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/11/2020 Lógica sobre memória Um engenheiro brasileiro, atualmente trabalhando na Suíça, liderou uma equipe que desenvolveu um processador de computador que combina duas funções - operações lógicas e armazenamento de dados - em uma única arquitetura. É um grande avanço para a eletrônica e para a informática, uma vez que a união de computação e armazenamento no mesmo chip - também conhecida como "arquitetura lógica-sobre-memória" - dispensa a troca de dados entre processador e memória, tornando os computadores mais rápidos e com menor consumo de eletricidade. Essa junção também era longamente esperada por seu potencial impacto no processamento de algoritmos de inteligência artificial. O avanço histórico foi liderado por Guilherme Migliato Marega, engenheiro eletricista formado pela USP (Universidade de São Paulo), que atualmente trabalha na Escola Politécnica Federal de Lausanne. Molibdenita Para quem duvidava que o grafeno estava sendo deixado para trás na corrida rumo a uma era pós-silício, o novo chip é feito de um outro material monocristalino (2D), a molibdenita (MoS2). A molibdenita, um material que consiste em uma única camada com três átomos de espessura, é um excelente semicondutor e já é o componente mais pesquisado no campo da fotônica (processadores que funcionam com luz em vez de eletricidade) e da spintrônica (uma espécie de meio caminho entre a eletrônica e a computação quântica). Processador e memória juntos O novo processador lógica-sobre-memória é feito com transistores de efeito de campo (FET) de portas flutuantes (FGFETs). A vantagem desses transistores é que eles podem reter cargas elétricas por longos períodos - é por isso que eles são usados em memórias flash para câmeras, celulares e computadores. E as propriedades elétricas exclusivas da molibdenita tornam este semicondutor particularmente sensível a cargas armazenadas em FGFETs, o que permitiu a criação de circuitos que funcionam tanto como células de armazenamento de memória quanto como transistores programáveis. Ao usar a molibdenita, a equipe conseguiu incorporar várias funções de processamento em um único circuito com memória e alterar ambos conforme desejado. "Essa capacidade dos circuitos de realizar duas funções é semelhante à forma como o cérebro humano funciona, onde os neurônios estão envolvidos tanto no armazenamento de memórias quanto na realização de cálculos mentais," comparou o professor Andras Kis, coordenador da equipe. "O projeto do nosso circuito tem várias vantagens: Ele pode reduzir a perda de energia associada à transferência de dados entre unidades de memória e processadores, diminuir a quantidade de tempo necessária para operações de computação e diminuir a quantidade de espaço necessária. Isso abre as portas para dispositivos menores, mais potentes e com maior eficiência energética," acrescentou Kis. Embora ainda seja um protótipo, a equipe está entusiasmada com a capacidade de levar a nova arquitetura rumo aos aparelhos eletrônicos e computadores vendidos no mercado: "Fizemos nosso primeiro chip há dez anos à mão. Mas, desde então, desenvolvemos um processo de fabricação avançado que nos permite fazer 80 ou mais chips em uma única rodada, com propriedades bem controladas," disse Kis. Foto 1: A junção de memória e processamento no mesmo chip imita a forma como o cérebro humano funciona. [Imagem: EPFL/LANES] Foto 2: O processador com memória coloca a molibdenita quilômetros à frente do grafeno. [Imagem: EPFL/LANES] Bibliografia: Artigo: Logic-in-memory based on an atomically thin semiconductor Autores: Guilherme Migliato Marega, Yanfei Zhao, Ahmet Avsar, Zhenyu Wang, Mukesh Tripathi, Aleksandra Radenovic, Andras Kis Revista: Nature Vol.: 587, pages 72-77 DOI: 10.1038/s41586-020-2861-0 Fonte: Inovação Tecnológica https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=processador-com-memoria&id=010150201106#.X6lDTMJKhph

Espelhos planos vão substituir antenas parabólicas Com informações do LANL - 26/03/2020 Antenas-espelho Pesquisadores acabaram de reinventar o espelho - ao menos espelhos que refletem não luz visível, mas as micro-ondas usadas nas telecomunicações. E esses "espelhos de ondas" prometem substituir os conhecidos pratos e cornetas, que vemos nos telhados e nas torres de celular, por telas planas compactas, versáteis e melhor adaptadas às modernas tecnologias de comunicação. E, em vez de lotar os telhados, essas antenas planas poderão revestir as fachadas dos prédios, ampliando a cobertura e eliminando a poluição visual. E não é por acaso que os pesquisadores as chamam de espelhos ou refletores: Em vez da simples reflexão das antenas convencionais, essa nova tecnologia é ativa, lidando com as ondas de forma controlada, o que abre o caminho para a manipulação dessas ondas. "Nossos novos refletores oferecem alternativas leves e discretas às antenas convencionais. E eles podem ser uma dádiva para os satélites, onde a minimização de peso e tamanho é crucial. Os painéis também podem ser facilmente incorporados em superfícies de edifícios ou veículos terrestres," disse o pesquisador Abul Azad, do Laboratório Nacional Los Alamos, nos EUA. Reciprocidade e comunicação direcional A maioria dos refletores é recíproca: No caso de um espelho, por exemplo, se você pode ver alguém refletido nele, a pessoa também pode vê-lo. O novo design do refletor quebra a reciprocidade, o que o transforma efetivamente em um espelho de mão única. O novo refletor plano também pode ser controlado eletronicamente, o que significa que suas características podem ser reconfiguradas em tempo real, permitindo mexer nas ondas refletidas. Isso viabiliza o direcionamento do feixe de transmissão ou a focagem personalizada, técnicas difíceis de serem implementadas com as antenas convencionais. E versões miniaturizadas poderão melhorar os circuitos dentro dos chips, garantindo que os sinais sejam direcionados apenas aos componentes desejados e não levem a sinais espúrios em outras partes do circuito, um problema com o qual os projetistas de chips se preocupam o tempo todo. Metassuperfície Estes novos espelhos-antenas são compostos por uma matriz de estruturas minúsculas traçadas em uma superfície plana. Esse tipo de dispositivo é conhecido como "metassuperfície" porque suas características podem ser alteradas eletronicamente para agir de maneiras diferentes sem modificar a forma física da própria superfície - elas são a versão 2D dos metamateriais. Quando os sinais atingem a metassuperfície 2-D, suas estruturas manipulam as ondas de luz, fazendo a superfície plana funcionar como uma antena 3-D - e, em alguns casos, fazer coisas que nenhuma antena convencional poderia fazer. Aplicando sinais elétricos aos componentes do refletor, os pesquisadores conseguiram modular a metassuperfície para controlar a direção e a frequência da luz refletida. E a resposta não-recíproca do refletor impede que as antenas captem ecos de suas próprias transmissões, mantendo a qualidade e protegendo os circuitos de sinais de entrada potencialmente prejudiciais. "Nós demonstramos a primeira metassuperfície dinâmica capaz de alcançar não-reciprocidade extrema convertendo micro-ondas em plásmons, que são ondas de carga elétrica na superfície do refletor. Esta é a chave para controlar a maneira como os refletores funcionam," explicou o engenheiro Diego Dalvit, membro da equipe. Foto: Detalhe dos componentes que formam o refletor de micro-ondas. [Imagem: Andrew E. Cardin et al. - 10.1038/s41467-020-15273-1] Bibliografia: Artigo: Surface-wave-assisted nonreciprocity in spatio-temporally modulated metasurfaces Autores: Andrew E. Cardin, Sinhara R. Silva, Shai R. Vardeny, Willie J. Padilla, Avadh Saxena, Antoinette J. Taylor, Wilton J. M. Kort-Kamp, Hou-Tong Chen, Diego A. R. Dalvit, Abul K. Azad Revista: Nature Communications Vol.: 11, Article number: 1469 DOI: 10.1038/s41467-020-15273-1 Fonte: Inovação Tecnológica https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=antenas-parabolicas-transformando-espelhos-planos&id=010150200326#.X6k6LsJKhph

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/05/2020 Interface háptica O protótipo é bem típico das tecnologias emergentes, ainda complicado e pouco prático. Mas o conceito criado por Cathy Fang e colegas da Universidade Carnegie Mellon, nos EUA, tem potencial para dar um novo impulso aos sistemas de realidade virtual. Trata-se de uma interface háptica que permite que o usuário dos ambientes imersivos sinta os objetos virtuais. E sinta com uma qualidade muito superior aos mecanismos vibratórios dos controles atuais. A interface é composta por vários cordões presos à mão e aos dedos para simular a sensação de obstáculos e objetos. Ao bloquear os cabos quando a mão do usuário está perto de uma parede virtual, por exemplo, o dispositivo simula a sensação de tocar na parede. Da mesma forma, o mecanismo permite que as pessoas sintam os contornos de uma escultura virtual, sintam resistência quando pressionam uma peça de mobiliário ou até dão um "toca aqui" para um personagem virtual. "Achei que a experiência cria surpresas, como quando você interage com um corrimão e pode envolvê-lo com a mão," disse Fang. "Também é divertido explorar a sensação de objetos irregulares, como uma estátua." Molas e travas Outros pesquisadores já haviam usado cabos para criar feedback háptico em mundos virtuais anteriormente, mas os motores usados para controlar os cabos resultaram em aparatos pesados e dependentes de grandes baterias. Em vez de motores, Fang usou retratores de mola, semelhantes aos vistos em chaveiros e crachás de identificação, ligados a um mecanismo de catraca que pode ser rapidamente travado por um controle acionado eletricamente. As molas mantêm as cordas esticadas e um mínimo de energia elétrica é suficiente para engatar a trava, o que resultou no uso de uma bateria pequena. A equipe experimentou vários cabos e cordões e diferentes posicionamentos, concluindo que a fixação de um cabo em cada ponta de dedo, um na palma e outro no pulso, proporcionou a melhor experiência. Apesar de parecer desajeitado, o protótipo pesa apenas 280 gramas, e Fang calcula que ele poderia seria fabricado em larga escala por menos de US$50. Bibliografia: Artigo: Wireality: Enabling Complex Tangible Geometries in Virtual Reality with Worn Multi-String Haptics Autores: Cathy Fang, Yang Zhang, Matthew Dworman, Chris Harrison Revista: Proceedings of th ACM Conference on Human Factors in Computing Systems DOI: 10.1145/3313831.3376128 Fonte: Inovação Tecnológica https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=interface-sentir-objetos-solidos-realidade-virtual&id=010150200505#.X6k7isJKhph

Acelerador de partículas é construído dentro de um chip Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/01/2020 Imagem 1: Acelerador de partículas em um Chip _1 Esta imagem, ampliada 25.000 vezes, mostra uma seção do acelerador em um chip. A versão funcional terá 1.000 seções iguais a esta, o que permitirá acelerar os elétrons a 94% da velocidade da luz. [Imagem: Neil Sapra] Acelerador em um chip A miniaturização dos aceleradores de partículas atingiu a casa dos centímetros no ano passado. Agora, acaba de ser criado um acelerador que cabe inteiro dentro de um chip. Embora ainda não alcance a energia gerada nos aceleradores tradicionais - que podem medir quilômetros de extensão ou diâmetro - o chip usa um laser infravermelho para gerar, numa distância menor do que o diâmetro de um fio de cabelo, uma energia que até agora só havia sido obtida com micro-ondas em distâncias na faixa dos metros. O acelerador em um chip é apenas um protótipo, mas as técnicas de projeto e fabricação podem ser ampliadas para fornecer feixes de partículas acelerados o suficiente para realizar experimentos de ponta em química, ciência dos materiais e biologia que não exijam o poder de um acelerador gigantesco, sem contar com a possibilidade de portabilidade. "Os maiores aceleradores são como telescópios poderosos. Existem poucos no mundo e os cientistas precisam vir a lugares como o SLAC [National Accelerator Laboratory - EUA] para usá-los. Queremos miniaturizar a tecnologia do acelerador de uma maneira que a torne uma ferramenta de pesquisa mais acessível," disse Jelena Vuckovic, coordenadora da equipe. Imagem 2: Acelerador de partículas em um Chip _2 Os mil estágios de aceleração necessários para aplicações práticas continuarão cabendo dentro de um único chip. [Imagem: Neil V. Sapra et al. - 10.1126/science.aay5734] Acelerador de partículas portátil O acelerador em um chip foi criado usando as técnicas tradicionais de litografia, as mesmas usadas para criar os componentes eletrônicos dos chips tradicionais. A diferença é que, em vez de criar transistores, a litografia foi usada para criar nanocanais no bloco de silício. Quando os nanocanais foram selados a vácuo, tornou-se possível enviar elétrons através deles, enquanto pulsos de luz infravermelha - para a qual o silício é transparente como o vidro é transparente para a luz visível - transmitidos ao longo do mesmo canal fornecem a energia necessária para acelerar os elétrons. Para testar a eficácia desses miniaceleradores, Neil Sapra e seus colegas avaliaram seu uso disparando o feixe de elétrons acelerado diretamente para um tumor in vitro e verificando que o tecido ao redor não era afetado. Quando a técnica estiver totalmente desenvolvida, isso poderá significar a virtual eliminação dos efeitos colaterais desses tratamentos - hoje os pacientes precisam usar proteções de chumbo para evitar danos aos tecidos saudáveis. Os pesquisadores querem acelerar os elétrons a 94% da velocidade da luz, ou 1 milhão de elétrons-volts (1MeV), para criar um fluxo de partículas poderoso o suficiente para fins médicos ou de pesquisa. Este chip protótipo conta com apenas um estágio de aceleração, e o fluxo de elétrons precisará passar por cerca de 1.000 desses estágios para atingir 1MeV. A equipe pretende ter esse acelerador funcional até o final deste ano, e já calculou que os mil estágios de aceleração exigirão um chip de pouco mais de dois centímetros de comprimento. Bibliografia: Artigo: On-chip integrated laser-driven particle accelerator Autores: Neil V. Sapra, Ki Youl Yang, Dries Vercruysse, Kenneth J. Leedle, Dylan S. Black, R. Joel England, Logan Su, Rahul Trivedi, Yu Miao, Olav Solgaard, Robert L. Byer, Jelena Vukovic Revista: Science Vol.: 367, Issue 6473, pp. 79-83 DOI: 10.1126/science.aay5734 Fonte: Inovação Tecnológica https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=acelerador-particulas-construido-dentro-chip&id=010115200108#.XnBE1nJKhph