sexta-feira, 11 de março de 2011

Nanomemória consome 100 vezes menos energia


Engenheiros da Universidade de Illinois criaram um novo conceito de memória digital. As memórias flash usadas em aparelhos portáteis armazenam os bits como cargas elétricas, o que exige altas tensões de programação e as torna relativamente lentas em comparação com outras memórias.

O tempo de duração das baterias está entre os inconvenientes mais citados pelos possuidores de equipamentos como notebooks, celulares e tocadores de música. Engenheiros da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos, estão dando um auxílio importante para minimizar esse problema.

Feng Xiong e seus colegas criaram um novo conceito de memória digital que consome 100 vezes menos energia do que as memórias atuais.

Material de mudança de fase

As memórias flash usadas em aparelhos portáteis armazenam os bits como cargas elétricas, o que exige altas tensões de programação e as torna relativamente lentas em comparação com outras memórias.

Uma das alternativas mais promissoras pesquisadas atualmente são os materiais de mudança de fase, ou PCM (Phase change materials), que estão na base tanto das memórias de nanofios quanto das memórias não-voláteis de plástico.

Esses materiais de mudança de fase têm uma fase amorfa e uma fase cristalina, cada uma com diferentes propriedades elétricas e ópticas, o que as torna ideais para o armazenamento de dados de forma não-volátil - nas quais os dados não se perdem na ausência de energia. Uma fase do material representa um 0 e a outra fase representa um 1.

Pouca energia

Entretanto, como essas mudanças de fase são acionadas termicamente, há um gasto significativo de energia para fundir o material de forma a fazê-lo mudar de fase e passar de 0 para 1 e vice-versa.

Os que os pesquisadores descobriram agora foi uma forma de diminuir a energia necessária para gravar os dados nessas memórias - o patamar alcançado é duas vezes menor do que a energia gasta nas melhores memórias atuais, representando uma redução de 100 vezes em relação às memórias de mudança de fase anteriores.

Eles fizeram isso diminuindo o volume de material usado na construção de cada bit de memória, trazendo tudo para a faixa de alguns poucos nanômetros. Nos primeiros protótipos da nanomemória os pesquisadores efetuaram a gravação do bit com um consumo de 0,5 microampere de energia e um "reset" com 5 microamperes - eles afirmam ter razões para acreditar que dá para melhorar esses números em até 10 vezes.

Bit de nanotubo

Os bits são nanotubos de carbono, que podem ser paredes simples ou múltipla, sobre os quais é aplicada uma fina camada de um material de mudança de fase conhecido como GST - uma liga de germânio (Ge), antimônio (Sb) e telúrio (Te).

O segredo de tudo está em um pequeno seccionamento no nanotubo, onde o material de mudança de fase se acumula. Os nanotubos funcionam como eletrodos, cumprindo duas funções simultâneas: eles funcionam como um resistor, aquecendo o material para que ele mude de fase, e permitem a leitura do dado armazenado na memória.

Como as mudanças de fase ocorrem apenas na porção do material que está dentro das lacunas dos nanotubos, a potência necessária para operar a célula de memória é reduzida drasticamente.

Fonte: Site Inovação Tecnológica

Aula inaugural da pós-graduação do Inpe ocorre segunda, dia 14.

Na próxima segunda-feira (14), às 9 horas, será realizada a aula inaugural da pós-graduação do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe/MCT). A cerimônia será no auditório Fernando de Mendonça (LIT), em São José dos Campos (SP), e terá transmissão ao vivo pela internet.

Em 2011 aproximadamente 170 alunos estão matriculados nos programas de pós-graduação do Inpe, que mantém cursos de mestrado e doutorado nas áreas de astrofísica, engenharia e tecnologia espaciais, meteorologia, computação aplicada, geofísica espacial, sensoriamento remoto e ciência do sistema terrestre.

Programa

A cerimônia será aberta por José Carlos Becceneri, chefe do serviço de pós-graduação, que em seguida passará a palavra ao diretor do Inpe, Gilberto Câmara, que ministrará a aula inaugural com duração prevista de uma hora.

Logo após, Silvia Castro Marcelino, chefe do Serviço de Informação e Documentação (SID), fará uma apresentação sobre os serviços disponibilizados pela biblioteca do instituto. Haverá ainda uma palestra sobre infraestrutura computacional, esta ministrada por Benício Pereira de Carvalho Filho. Cada coordenador de curso também deve realizar uma breve apresentação.

Marina Silva

Para falar sobre o papel da ciência na política ambiental do Brasil, Marina Silva ministra aula magna no Inpe na próxima terça-feira (15). Promovida pela pós-graduação em ciência do sistema terrestre, a palestra será dirigida aos alunos desse e demais programas de pós mantidos pelo Instituto.

Com início às 16 horas, a aula magna será no auditório Fernando de Mendonça, no LIT/Inpe, com transmissão ao vivo no link: http://www.video.rnp.br/portal/VisualizarEvento.do?
Fonte: Inpe

Caipora é aprimorado em nova versão


Quando foi criado em 2006 pelos tecnologistas Alexandre Benevento, do Instituto Nacional de Tecnologia (INT/MCT), e Geraldo Cernicchiaro, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), o registrador multipropósito modular para monitoramento remoto - o Caipora - era um protótipo operacional em bancada, um conjunto de placas eletrônicas montadas em uma placa traseira. Depois passou a ser conectado a vários sensores, que podem monitorar parâmetros sobre o ar, a água e o solo. Desde então, o aparelho vem sofrendo mudanças, que o modernizaram.

Segundo Benevento, o uso está mais focado no monitoramento da água. "Hoje o que fazemos melhor é monitorar parâmetros físico-químicos de água. Mas, com os sensores adequados, podemos também monitorar os parâmetros de ar, como os de poluição e gases de efeito estufa", conta o tecnologista.

O caipora trabalha com processamento distribuído. Em vez de se ter, como em um computador, um processador de alta capacidade que gerencie tudo; no registrador multipropósito, cada placa eletrônica tem um processador. De acordo com Benevento, isso leva o caipora a ter versatilidade. Outra vantagem é a drástica redução de custos. "Os microcontroladores são baratos e, como são distribuídos, não precisam ter uma capacidade de processamento muito grande, o que otimiza ainda mais o custo," explica o tecnologista.

Ainda na sua primeira fase, o Caipora passou a ter um modelo com placas condicionadas com baterias, permitindo ir à rua fazer o monitoramento. "Nós queríamos algo que se encaixasse bem no ambiente industrial." - conta o tecnologista. Então, surgiu o formato de uma caixa industrial com o cabo do transdutor na lateral do aparelho.

Atualmente, o caipora está na fase dois. O registrador multipropósito tornou-se uma maleta, ou seja, é portátil. Além disso, o cabo que liga o sensor, o próprio transdutor que monitora os parâmetros da água, as baterias e toda eletrônica ficam dentro da maleta. O aparelho fica ligado a um modem que transmite as leituras, à distância, a outro computador. "O transdutor vai para o caipora, faz as medidas, registra em cartão de memória e, se programado, manda os dados por rede 3G ou internet", explica o tecnologista.

Outra mudança na nova versão do caipora foi a inclusão de um painel solar, que torna o aparelho independente. "Agora poderá fazer o monitoramento em algum lugar que não tem energia elétrica", conclui Benevento.

Fonte: Assessoria de Comunicação do INT

A pesquisa científica é vital para o crescimento econômico

Editorial da revista Science (4/03) trata dos cortes feitos no orçamento para pesquisa científica nos Estados Unidos. Escrito por Raymond L. Orbach* e traduzido por José Monserrat Filho.

Foi com um misto de espanto e consternação que presenciei a aprovação pela Câmara de Representantes (Deputados) dos Estados Unidos (EUA) do projeto de lei HR 1 destinado a financiar o Governo federal no que resta do ano fiscal de 2011. Deixados intactos, os cortes maciços na pesquisa científica feitos no projeto aprovado em 19 de Fevereiro irão, de fato, pôr fim à tradicional posição dos EUA de líder da comunidade científica mundial e colocar o país em clara desvantagem para competir com outras nações no mercado global. Países como China e Índia estão aumentando os recursos para a pesquisa científica porque entendem o seu papel no fomento aos avanços tecnológicos e inovações. Se os EUA desejam competir na economia global, devem também continuar investindo em programas de pesquisa.

Como subsecretário de Ciência do Departamento de Energia no Governo George W. Bush, posso atestar pessoalmente que o financiamento da pesquisa científica não é questão partidária, ou, pelo menos, não deveria ser. Os cortes propostos no projeto HR 1 desfazem o compromisso bipartidário de dobrar em dez anos o orçamento da pesquisa científica da Fundação Nacional de Pesquisa [National Science Foundation], da Secretaria de Ciência do Departamento de Estado [Ministério das Relações Exteriores], e do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia [National Institute for Science and Technology]. Este objetivo nacional, apoiado pelos presidentes Bush e Obama, foi sancionado bem recentemente, em dezembro último, pela Lei A América Competitiva.

Os cortes previstos no projeto aprovado terão efeito devastador sobre uma série de pesquisas científicas fundamentais. Por exemplo, eliminam-se 900 milhões dólares do orçamento da Secretaria de Ciência, o braço da pesquisa básica do Departamento de Estado - redução de cerca de 20%. O projeto afeta em especial o Laboratório de Pesquisas Biológicas e Ambientais [Office of Biology and Environmental Research], diminuindo seu orçamento em 50%; tais reduções, ao todo, simplesmente eliminam o financiamento de três centros de pesquisa biológica e a esperança de se desenvolverem combustíveis derivados de usinas de celulose. O enorme sucesso dos Centros de Pesquisa Energia de Fronteira (Energy Frontier Research Centers), que apóiam projetos de pesquisa em 28 universidades e 16 laboratórios nacionais, será interrompido no meio do caminho.

Os centros das universidades sustentam os 1300 estudantes que, trabalhando na conversão da luz solar e do calor em eletricidade, melhoraram a eficiência da fotossíntese das plantas para a produção de combustíveis e aumentaram a eficiência da combustão para ampliar a quilometragem dos carros. O trabalho agora em risco nos laboratórios nacionais inclui projetos voltados para o aperfeiçoamento da luz gerada em dispositivos de matéria condensada e a conversão do carvão em produtos químicos e combustíveis. Esta pesquisa é de vital relevância se os EUA quiserem ser líderes no esforço de mudar como os seres humanos obtém e utilizam a energia em nível global, de modo a preservar a viabilidade social e econômica.

Para piorar as coisas, o projeto também desestabiliza grandes instalações científicas operadas pela Secretaria de Ciência do Departamento de Estado. Tais pesquisas incluem o trabalho do país com poderosas fontes de luz (que outros países estão copiando em massa), tão essencialmente importantes para as comunidades científicas de Biologia, Medicina e de materiais dos EUA. Incluem, também, os aceleradores restantes no país, responsáveis pelos avanços das comunidades científicas das áreas nuclear e de altas energias; sua fonte de espalação (fragmentação) de nêutrons e seus centros de nanotecnologia, extremamente valiosos tanto para as universidades quanto para as comunidades industriais; e a busca de energia ilimitada e ambientalmente benigna através do investimento no Reator Termonuclear Experimental Internacional.

O déficit orçamentário é grave. Para escapar de suas garras, são necessários crescimento econômico e reduções orçamentárias. Bem mais da metade do crescimento econômico dos EUA no século passado pode ser atribuída a investimentos em ciência e tecnologia. Para competir na economia global, os EUA precisam permanecer líderes em ciência e tecnologia. Para que isso ocorra, o Senado deve restaurar as dotações para a ciência no orçamento do ano fiscal de 2011. Se não o fizer, relegará os EUA à posição de segunda classe na comunidade científica mundial e ameaçará o crescimento econômico e a prosperidade das futuras gerações de norte-americanos.

* Raymond L. Orbach é diretor de Energia do Instituto da Universidade do Texas, Austin. Foi Segundo Secretário da Ciência no Departamento de Energia na gestão do presidente George W. Bush. É membro do Conselho de Administração da Associação Americana para o Avanço da Ciência (AAAS, na sigla em inglês).

Fonte: Jornal da Ciência