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  1. Transístor de ponto quântico Os pontos quânticos que deram um impulso na qualidade da imagem das TVs prometem agora dar um impulso na capacidade e na velocidade de processamento dos computadores. Hyeong Yun e colegas do Laboratório Nacional Los Alamos e da Universidade da Califórnia criaram transistores de pontos quânticos totalmente funcionais e já demonstraram seu funcionamento em circuitos capazes de executar operações lógicas. Os primeiros transistores de pontos quânticos em materiais semicondutores foram construídos em 2004, mas até agora vinha sendo difícil produzir as duas versões desse componente necessárias para fazer computações: os transistores de tipo p (positivo) e de tipo n (negativo). Esses pares de transistores são complementares e são tão importantes que dão o nome à tecnologia mais tradicional da microeletrônica, a CMOS (sigla em inglês para semicondutor complementar de óxido metálico), que está na base dos processadores, chips de memória, sensores de imagem e demais dispositivos eletrônicos. Transistores do tipo p e n Hyeong Yun conseguiu justamente construir transistores p e n usando pontos quânticos de seleneto de índio-cobre (CuInSe2), livrando-se do problemático cádmio e outros metais pesados que normalmente entram na composição desses semicondutores, que funcionam como "poços de elétrons". A técnica permite definir transistores do tipo p e n aplicando dois tipos diferentes de contatos metálicos (ouro e índio, respectivamente) - na verdade, o transístor nasce quando uma camada de pontos quânticos comuns é aplicada no topo dos contatos pré-padronizados. "Esta abordagem permite a integração direta de um número arbitrário de transistores do tipo p e n complementares na mesma camada de pontos quânticos, preparada como um filme contínuo não padronizado por meio de espalhamento rotativo," contou o professor Victor Klimov. Como os dois tipos de transistores são construídos na mesma pastilha, isso permitiu à equipe usá-los para demonstrar circuitos eletrônicos totalmente funcionais. Eletrônica de pontos quânticos Desde seu nascimento, a microeletrônica tem-se baseado no silício de altíssima pureza, processado em ambientes de sala limpa especialmente criadas para isso. Recentemente, contudo, o silício tem sido desafiado por várias tecnologias alternativas - normalmente chamadas de tecnologias pós-silício - que permitem a fabricação de circuitos eletrônicos complexos fora de uma sala limpa, por meio de técnicas químicas mais baratas e acessíveis. Nanopartículas semicondutoras coloidais, produzidas com técnicas químicas em ambientes muito menos rigorosos são uma dessas tecnologias emergentes. Devido ao seu pequeno tamanho e propriedades exclusivas diretamente controladas pela mecânica quântica, essas partículas são chamadas de pontos quânticos. Um ponto quântico coloidal consiste em um núcleo semicondutor coberto por moléculas orgânicas. Como resultado dessa natureza híbrida, eles combinam as vantagens dos semicondutores tradicionais bem conhecidos com a versatilidade química dos sistemas moleculares. Essas propriedades são atraentes para a realização de novos tipos de circuitos eletrônicos flexíveis, que podem ser impressos em praticamente qualquer superfície, incluindo plástico, papel e até mesmo na pele humana. Essa capacidade pode beneficiar várias áreas, incluindo eletrônicos de consumo, segurança, sinalização digital e diagnósticos médicos. Bibliografia: Artigo: Solution-processable integrated CMOS circuits based on colloidal CuInSe2 quantum dots Autores: Hyeong Jin Yun, Jaehoon Lim, Jeongkyun Roh, Darren Chi Jin Neo, Matt Law, Victor I. Klimov Revista: Nature Communications Vol.: 11, Article number: 5280 DOI: 10.1038/s41467-020-18932-5 Fonte: Inovação Tecnológica https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=transistor-ponto-quantico&id=010110201113#.X6_KachKjcs
  2. Chips robotizados: Quatro atuadores eletroquímicos funcionam como pernas - mas totalmente integradas à placa de silício. [Imagem: Cornell] Chips robotizados Construir robôs em escala micrométrica e nanométrica é complicado, especialmente quando se trata de projetar "atuadores" em pequena escala - os motores que permitem que os robôs se movam. Os atuadores convencionais não funcionam em uma escala tão pequena, e versões mais recentes que funcionam usam mecanismos como o magnetismo, o que torna difícil integrá-las com os circuitos eletrônicos necessários para controlar o robô. Agora, uma equipe de pesquisadores das universidades Cornell e Pensilvânia, nos EUA, desenvolveu um novo tipo de atuador que opera eletronicamente, podendo ser instalado diretamente no circuito eletrônico que o controla. Se parece pouco, isso abre as portas para incorporar em robôs tão pequenos que não podem ser vistos pelo olho humano todo o desenvolvimento da eletrônica dos últimos 50 anos. Você pode vê-los como robôs que incorporam a eletrônica em si mesmos, mas também pode ver por outro lado: Eles não são mais do que chips de silício que ganharam mobilidade. Aproximadamente do tamanho de um paramécio, esses robôs fornecem um modelo para a construção de versões ainda mais complexas, que possam utilizar "inteligência" baseada em silício, podem ser produzidos em massa e, quem sabe, possam um dia viajar pelo sangue através do nosso corpo para realizar tarefas médicas. Se você visse esses robôs a olho nu, certamente os confundiria com poeira. [Imagem: Marc Z. Miskin et al. - 10.1038/s41586-020-2626-9] Microrrobôs eletrônicos Os microrrobôs têm cerca de 5 micrômetros de espessura (um micrômetros equivale a um milionésimo de metro), 40 micrômetros de largura e variam de 40 a 70 micrômetros de comprimento. Cada bot consiste em um circuito simples, feito de silício, incluindo células solares - esse bloco funciona como o tronco e o cérebro da máquina - e quatro atuadores eletroquímicos, que funcionam como pernas. Os robôs são controlados emitindo pulsos de laser em diferentes células fotovoltaicas, cada uma delas acionando um conjunto separado de pernas. O movimento de caminhar é obtido alternando o laser para frente e para trás, entre as células solares frontais e traseiras. Outra vantagem é que os microrrobôs exigem baixa tensão (200 milivolts) e baixa potência (10 nanowatts), e têm uma força significativa para seu tamanho. Por serem feitos com processos litográficos padrão, eles podem ser fabricados em larga escala: cerca de 1 milhão de microrrobôs cabem em uma pastilha de silício de 4 polegadas (10 centímetros). Comprovado que o conceito funciona, a equipe pretende agora incorporar circuitos eletrônicos mais complicados e processadores. O próximo passo será fazer os robôs funcionarem como enxames, imitando o comportamento de peixes, pássaros e insetos. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=robos-silicio-ou-chips-ganharam-vida&id=010180200901#.X1EnAvlKgdU

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