Tuesday, October 31, 2017

É mais seguro



Armazenamento de dados em ímãs moleculares está ficando quente
Redação do Site Inovação Tecnológica -  16/10/2017
Armazenamento de dados em ímãs moleculares está ficando quente 







 Centros de dados, como esse do Google, com mais de 10.000 metros quadrados, consomem energia elétrica equivalente ao consumo de uma cidade inteira. Resfriar tudo com nitrogênio líquido pode ser uma boa opção.[Imagem: Google]


Ímãs de molécula única
Armazenar dados em uma classe de moléculas conhecida como "ímãs de molécula única" é mais viável do que se pensava anteriormente.

Uma equipe da Universidade de Manchester, no Reino Unido, demonstrou que a histerese magnética, um efeito de memória que é um pré-requisito de qualquer armazenamento de dados, ocorre em ímãs moleculares a -213º C. Isso é bem próximo da temperatura do nitrogênio líquido (-196º C).

Pode parecer frio demais, mas isto significa que pode ser possível manter sistemas de armazenamento de dados com ímãs moleculares resfriados com nitrogênio líquido, relativamente barato, em vez de hélio líquido, muito mais caro por apenas um pouco mais de frio (-269º C).

E pode valer a pena porque o potencial de armazenamento de dados moleculares é enorme. As tecnologias moleculares podem armazenar mais de 200 terabits de dados por polegada quadrada - são 25.000 GB de informações armazenadas em algo aproximadamente do tamanho de uma moeda.

Lantanídeos
Os ímãs de molécula única, formados com átomos de elementos químicos da classe dos lantanídeos, apresentaram o efeito de memória magnética nas temperaturas mais altas vistas até agora.
Os lantanídeos são metais também conhecidos como terras raras, utilizados em virtualmente todos os aparelhos eletrônicos.

A equipe alcançou seus resultados utilizando o elemento disprósio e acredita que pode haver outras configurações que se equiparem aos -196º C do nitrogênio líquido.

"Estamos nos aproximando da temperatura do nitrogênio líquido, o que significa que o armazenamento de dados em moléculas únicas torna-se muito mais viável do ponto de vista econômico," disse o professor Nicholas Chilton. "Isso é muito entusiasmante porque a histerese magnética em moléculas únicas implica a capacidade de armazenamento de dados binários. Usar moléculas únicas para o armazenamento de dados teoricamente pode fornecer uma densidade de dados 100 vezes maior do que as tecnologias atuais."

Bibliografia:
Molecular magnetic hysteresis at 60 K in dysprosocenium
Conrad A. P. Goodwin, Fabrizio Ortu, Daniel Reta, Nicholas F. Chilton, David P. Mills
Nature DOI: 10.1038/nature23447

Tuesday, October 17, 2017

A busca humana



Revestimento protege astronautas e faz box de banheiro virar espelho
Redação do Site Inovação Tecnológica -  05/07/2017








O material é uma metassuperfície formada por nanopartículas dispersas para formar um revestimento. [Imagem: Stuart Hay/ANU]


Material antirradiação
Um material extremamente fino, com poucos nanômetros de espessura, consegue refletir ou deixar passar a luz conforme a necessidade, abrindo caminho para uma série de tecnologias, que vão da proteção dos astronautas no espaço a vidros transparentes que se tornam espelhos ao toque de um botão.

O material pode ser ajustado para trabalhar com diversos comprimentos de onda da luz, incluindo a radiação UV ou o infravermelho (calor).

Outra grande vantagem é que o nanomaterial pode ser aplicado como um revestimento a virtualmente qualquer material, da superfície metálica das naves à roupa dos astronautas.

"Nossa invenção tem uma porção de aplicações potenciais, tais como proteger os astronautas ou os satélites com um filme ultrafino que pode ser ajustado para refletir radiações ultravioleta ou infravermelha perigosas em diferentes ambientes," disse o professor Mohsen Rahmani, da Universidade Nacional da Austrália.

Segundo Rahmani, a capacidade de proteção antirradiação do nanomaterial é superior à dos materiais muito mais grossos usados hoje.

Espelho e controle de temperatura
O material pode ser produzido para diversos espectros de luz, incluindo a luz visível, o que abre uma série de possibilidades de inovação, incluindo aplicações arquitetônicas e de economia de energia.

"Por exemplo, você pode ter uma janela que pode se transformar em um espelho em um banheiro sob demanda, ou controlar a quantidade de luz que passa pelas janelas da sua casa em diferentes estações," disse o pesquisador Andrey Miroshnichenko.

Há também a possibilidade de usos ativos.

"De forma muito similar ao seu carro, que tem uma série de fios resistivos paralelos no vidro traseiro para eliminar o embaçamento, um arranjo semelhante poderia ser usado com nossa invenção para confinar o controle de temperatura a uma localização precisa," disse Lei Xu, coautor do trabalho.

Bibliografia:

Reversible Thermal Tuning of All-Dielectric Metasurfaces
Mohsen Rahmani, Lei Xu, Andrey E. Miroshnichenko, Andrei Komar, Rocio Camacho Morales, Haitao Chen, Yair Zárate, Sergey Kruk, Guoquan Zhang, Dragomir N. Neshev, Yuri S. Kivshar
Advanced Functional Materials
DOI: 10.1002/adfm.201700580

Saturday, September 23, 2017

Robôs moleculares...



Primeiro robô molecular capaz de construir moléculas
Redação do Site Inovação Tecnológica -  21/09/2017




Idealização artística de um nanorrobô molecular. [Imagem: Stuart Jantzen]


Robôs moleculares
Estão prontos os primeiros robôs moleculares do mundo capazes de realizar tarefas básicas, incluindo a construção de outras moléculas.

Os pequenos nanorrobôs podem ser programados para mover cargas moleculares, usando um minúsculo braço robótico, ou para juntar essas cargas para formar novas moléculas e compostos químicos.

Cada nanorrobô individual, composto de apenas 150 átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, é capaz de manipular uma única molécula de cada vez.

Eles operam realizando reações químicas em soluções especiais, soluções estas que podem então ser controladas e programadas para dizer aos robôs quais tarefas eles devem executar.

"Toda a matéria é composta de átomos e estes são os blocos de construção básicos que formam as moléculas. Nosso robô é literalmente um robô molecular construído de átomos, exatamente como você pode construir um robô muito simples de blocos Lego. O robô então responde a uma série de comandos simples que são programados com insumos químicos," detalhou o professor David Leigh, da Universidade de Manchester (Reino Unido).

 Esquema de operação dos robôs moleculares. [Imagem: Salma Kassem et al. - 10.1038/nature23677]

Robótica molecular
Ainda é tudo bastante lento, mas é basicamente o mesmo tipo de processo usado para fabricar medicamentos, plásticos e qualquer outro produto químico. Os nanorrobôs são operados adicionando "entradas químicas", substâncias que dizem aos robôs o que fazer e quando, assim como entradas digitais alimentam um programa de computador.
No futuro, esses robôs poderão ser utilizados para fins médicos, em processos avançados de fabricação química seletiva e até mesmo em linhas de montagem industriais.

"A robótica molecular representa o melhor da miniaturização das máquinas. Nosso objetivo é projetar e tornar as máquinas as mais pequenas possíveis. Este é apenas o começo, mas antecipamos que, dentro de 10 a 20 anos, os robôs moleculares começarão a ser usados para construir moléculas e materiais em linhas de montagem em fábricas moleculares," prevê o professor Leigh.
Bibliografia:

Stereodivergent synthesis with a programmable molecular machine
Salma Kassem, Alan T. L. Lee, David A. Leigh, Vanesa Marcos, Leoni I. Palmer, Simone Pisano.
Nature
Vol.: 549 (7672)
DOI: 10.1038/nature23677