Pular para o conteúdo principal

Microeletrônica sem semicondutores é feita com metamateriais

Metaeletrônica
Acaba de ser demonstrada a viabilidade de se construir circuitos microeletrônicos que dispensam totalmente os semicondutores, os materiais que estão na base de toda a tecnologia informática atual - é com semicondutores que se fabrica diodos, transistores etc, com que são feitos os chips, ou circuitos integrados.
O novo circuito é um triunfo dos metamateriais, estruturas artificiais que surgiram há poucos anos e que se tornaram conhecidas pelos mantos de invisibilidade e outros experimentos pitorescos. Contudo sua versatilidade vem ampliando rapidamente sua utilidade, graças a propriedades que os metamateriais têm de manipular a luz - com quase todas as frequências do espectro eletromagnético - de uma maneira que nenhum material natural é capaz.
Isso equivale a dizer que o novo circuito lógico é controlado por luz.
O protótipo tem uma condutividade 1.000 vezes maior do que circuitos eletrônicos equivalentes, e abre o caminho para a construção de circuitos fotônicos mais rápidos e com um consumo mínimo de energia.
Substituindo os semicondutores
Por melhores que venham se tornando ao longo do tempo, os circuitos eletrônicos atuais têm limitações estabelecidas pelos materiais de que são feitos - os semicondutores.
Por exemplo, o semicondutor impõe um limite à condutividade elétrica de um circuito, ou seja, à velocidade com que os elétrons conseguem fluir através dele. Os semicondutores funcionam com base em uma característica conhecida como hiatos de energia, ou bandgap, o que significa que os elétrons precisam de um impulso extra de energia para fluir através deles. E sua velocidade é limitada porque eles estão sempre colidindo com átomos conforme fluem ao longo do material.
Ebrahim Forati e seus colegas da Universidade da Califórnia em San Diego superaram essa deficiência de condutividade substituindo os semicondutores por elétrons livres no espaço.
O desafio é que liberar elétrons de um material e fazê-los "alçar voo" exige altas tensões (pelo menos 100 volts), temperaturas muito altas (mais de 500º C) ou lasers de alta potência, nenhum dos quais é compatível com dispositivos eletrônicos em micro e nanoescala.
Forati trocou essas possibilidades tradicionais por uma metassuperfície, um arranjo de pequenas nanoestruturas de ouro, em forma de cogumelo e de fitas, implantadas alternadamente na superfície de uma pastilha de silício.
Eletrônica com metamateriais
Quando a metassuperfície é atingida por uma corrente contínua de baixa tensão (menos de 10 volts) e por um laser infravermelho de baixa potência, ela gera "pontos quentes", pontos localizados onde emerge um campo elétrico de alta intensidade. E essa intensidade é suficiente para liberar os elétrons no espaço, onde eles podem ser usados para realizar operações lógicas.
Segundo a equipe, esta primeira metassuperfície foi construída como prova de conceito e diferentes metassuperfícies deverão ser construídas e otimizadas para diferentes tipos de circuitos.
"Isto certamente não vai substituir todos os componentes semicondutores, mas pode ser a melhor abordagem para algumas aplicações especiais, como aparelhos de frequência muito alta ou potência muito elevada," disse o professor Dan Sievenpiper.
A equipe também já está de olho em outras aplicações, além da eletrônica, como fotoquímica, fotocatálise, sensores ambientais e até mesmo novas abordagens para as células solares.

 Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=microeletronica-sem-semicondutores-metamateriais&id=010110161110#.WCUU8S0rLIV
Postado por David Araripe

Comentários

Postar um comentário

Postagens mais visitadas deste blog

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS E A EQUAÇÃO DE ARRHENIUS por Carlos Bravo Diaz, Universidade de Vigo, Espanha

Traduzido por Natanael F. França Rocha, Florianópolis, Brasil  A conservação de alimentos sempre foi uma das principais preocupações do ser humano. Conhecemos, já há bastante tempo, formas de armazenar cereais e também a utilização de azeite para evitar o contato do alimento com o oxigênio do ar e minimizar sua oxidação. Neste blog, podemos encontrar diversos ensaios sobre os métodos tradicionais de conservação de alimentos. Com o passar do tempo, os alimentos sofrem alterações que resultam em variações em diferentes parâmetros que vão definir sua "qualidade". Por exemplo, podem sofrer reações químicas (oxidação lipídica, Maillard, etc.) e bioquímicas (escurecimento enzimático, lipólise, etc.), microbianas (que podem ser úteis, por exemplo a fermentação, ou indesejáveis caso haja crescimento de agentes patogênicos) e por alterações físicas (coalescência, agregação, etc.). Vamos observar agora a tabela abaixo sobre a conservação de alimentos. Por que usamo
1 comentário
Leia mais

Two new proteins connected to plant development discovered by scientists

The discovery in the model plant Arabidopsis of two new proteins, RICE1 and RICE2, could lead to better ways to regulate plant structure and the ability to resist crop stresses such as drought, and ultimately to improve agricultural productivity, according to researchers at Texas A&M AgriLife Research. Credit: Graphic courtesy of Dr. Xiuren Zhang, Texas A&M AgriLife Research The discovery of two new proteins could lead to better ways to regulate plant structure and the ability to resist crop stresses such as drought, thus improving agriculture productivity, according to researchers at Texas A&M AgriLife Research. The two proteins, named RICE1 and RICE2, are described in the May issue of the journal eLife, based on the work of Dr. Xiuren Zhang, AgriLife Research biochemist in College Station. Zhang explained that DNA contains all the information needed to build a body, and molecules of RNA take that how-to information to the sites in the cell where they can be used
Postar um comentário
Leia mais

Cerque-se de pessoas melhores do que você

by   Guilherme   on   6 de abril de 2015   in   Amigos ,  Valores Reais A vida é feita de  relações . Nenhuma pessoa é uma ilha. Fomos concebidos para evoluir, não apenas do ponto-de-vista coletivo, como componentes da raça humana, cuja inteligência vai se aprimorando com o decorrer dos séculos; mas principalmente da perspectiva individual, como seres viventes que precisam uns dos outros para crescer, se desenvolver e deixar um  legado útil  para os que vivem e os que ainda irão nascer. E, para tirar o máximo proveito do que a vida tem a nos oferecer, é preciso criar uma rede – ou várias redes – de relacionamentos saudáveis, tanto na seara  estritamente familiar  quanto na de  trabalho e negócios , pois são nessas redes que nos apoiamos e buscamos solução para a cura de nossos problemas, conquista de nossas metas pessoais e profissionais, e o conforto em momentos de aflição e tristeza. Por isso, se você quiser melhorar como pessoa, não basta apenas adquirir  alto grau de conhe
Postar um comentário
Leia mais