Bit molecular levará discos rígidos ao limite

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/07/2012

O pulso elétrico disparado pela ponta de um microscópio de tunelamento altera a molécula entre diferentes estados de magnetização e condutância.[Imagem: CFN/KIT]

 

Spintrônica molecular

Um bit de informação digital gravado em um disco rígido moderna é formado por cerca de 3 milhões de átomos magnéticos.

Mas dá para fazer o mesmo trabalho com muito menos - mais especificamente, com 51 átomos.

Na verdade, todo o trabalho é feito com um único átomo de ferro, com os outros 50 átomos compondo um escudo protetor contra alterações indesejadas no valor do bit.

Foi isto o que demonstraram pesquisadores da Universidade de Chiba (Japão) e do Instituto de Tecnológica Karlsruhe (Alemanha), em um trabalho que conjuga eletrônica molecular e spintrônica.

 

Proteção orgânica

Toshio Miyamachi e seus colegas construíram uma memória magnética que utiliza uma única molécula para guardar um bit - uma molécula chamada Fe-phen, uma abreviatura de Fe(1,10-phenanthroline)₂(NCS)₂.

Esta molécula, um complexo metal-orgânico, apresenta um fenômeno chamado spin-crossover, a capacidade de alterar o spin por um estímulo externo, neste caso por um estímulo elétrico.

Usando um pulso elétrico, a molécula pode alternar entre um estado magnético e condutor para um estado não-magnético e de baixa condução - uma posição representa o "0" e a outra representa o "1" binários.

O uso de uma molécula única elimina o entrave do chamado efeito superparamagnético, que vem impedindo a diminuição dos bits dos discos rígidos - o efeito superparamagnético resulta na maior suscetibilidade dos cristais magnéticos a influências termais, à medida que esses cristais diminuem de tamanho.

"Nós usamos uma outra abordagem, e colocamos um único átomo magnético de ferro no centro de uma molécula orgânica constituída de 51 átomos. A camada orgânica protege a informação guardada no átomo central," explica o Dr. Miyamachi.

 

O coração da molécula é um único átomo de ferro, que fica protegido das "intempéries" por uma camada orgânica. [Imagem: Miyamachi et al./Nat. Commun.]

 

Spintrônica e memresistor

Além de alcançar o limite definitivo de um bit por molécula, esse tipo de memória spintrônica também tem a vantagem de usar um processo de escrita puramente elétrico.

Mas há ainda uma vantagem maior.

Ao ser chaveada pelo pulso elétrico, a molécula Fe-phen apresenta uma larga gama de diferentes condutâncias ao longo de cada uma das configurações magnéticas.

Ou seja, ela apresenta um comportamento memresistivo - o comportamento de ummemristor, o quarto componente eletrônico fundamental, que promete nada menos do que computadores capazes de aprender.

"Essas propriedades memresistivas e spintrônicas combinadas em uma única molécula vão abrir um campo totalmente novo de pesquisas," prevê o Dr. Miyamachi.

 

Bibliografia:
Robust spin crossover and memristance across a single molecule
Toshio Miyamachi, Manuel Gruber, Vincent Davesne, Martin Bowen, Samy Boukari, Loïc Joly, Fabrice Scheurer, Guillaume Rogez, Toyo Kazu Yamada, Philippe Ohresser, Eric Beaurepaire, Wulf Wulfhekel
Nature Communications
Vol.: 3, Article number: 938
DOI: 10.1038/ncomms1940

Fonte: Inovação Tecnológica

Hotel do Reino Unido substitui a Bíblia por versão digital no Kindle

Do G1, em São Paulo. 02/07/2012 11h35

 

Hóspedes poderão baixar outros livros religiosos por 5 libras.
Decisão de usar leitor digital com a Bíblia não é definitiva.

 

Kindle terá versão digital da Bíblia em hotel do
Reino Unido (Foto: Reprodução)

 

Um hotel em Newcastle, no Reino Unido, sibstiuiu a Bíblia, livro comumente encontrado nas gavetas destes locais, por versões digitais dela no Kindle, da Amazon. A edição colocada no leitor digital será a mesma distribuída pelos Gideões Internacionais, que estão em diversos hotéis ao redor do mundo.

 

No Hotel Indigo, de acordo com o site "Mashable", os hóspedes poderão baixar outros livros religiosos por 5 libras esterlinas utilizando a rede Wi-Fi do hotel. Outros livros antigos serão vendidos pelo mesmo preço.

 

A decisão de trocar a Bíblia em papel pelo Kindle ainda não é definitiva. O "Mashable" afirma que haverá um período de testes de duas semanas.

 

Fonte: G1

Célula a hidrogênio continua gerando energia depois que combustível acaba

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/07/2012

Cada célula a combustível de filme fino é minúscula (a pilha serve como referência). À direita, a imagem ampliada de um dos nove pontos que se vê sobre sua superfície, à esquerda. [Imagem: Caroline Perry/Harvard SEAS;Quentin Van Overmeere/Harvard SEAS]

 

Célula com sobrevida

Ela é uma célula a combustível, com todas as vantagens da conversão direta do hidrogênio em eletricidade, sem geração de poluentes.

Mas ela tem também um jeitão muito próprio, por assim dizer, uma "personalidade acumuladora": ela consegue armazenar energia, quase como se fosse uma bateria.

O resultado é uma célula a combustível que continua funcionando depois que seu combustível acaba - ela faz isso aproveitando a energia que armazenou dentro dela própria.

Shriram Ramanathan e seus colegas da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, pegaram uma célula a combustível de óxido sólido - ou SOFC na sigla em inglês (solid oxide fuel cell) - e deram a ela a capacidade de armazenar energia de forma eletroquímica.

 

Célula a combustível de óxido sólido

"Essa SOFC de filme fino tira vantagem de avanços recentes na operação de baixa temperatura para incorporar um material novo e mais versátil," explicou Ramanathan.

"O óxido de vanádio (VOx) no anodo comporta-se como um material multifuncional, permitindo que a célula a combustível tanto gere quanto armazene energia," completou.

Na verdade, o anodo é formado por uma dupla camada de VOx e platina, que permitem à célula continuar operando sem combustível por um bom tempo.

 

São pelo menos três mecanismos químicos operando simultaneamente na célula, permitindo seu funcionamento mesmo depois que o suprimento de hidrogênio é retirado. [Imagem: Quentin Van Overmeere, Harvard SEAS]

 

Nos testes, ela funcionou por até 3 minutos e 30 segundos a uma densidade de corrente de 0,2 mA/cm2.

Ramanathan destaca que esta é apenas uma prova de conceito, e que ele e sua equipe já estão trabalhando em melhorias na composição do anodo que deverão estender ainda mais a vida útil da célula no seu período "pós-combustível".

 

Pequenas correntes

Não se trata exatamente de uma bateria, porque o óxido de vanádio não acumula elétrons, ele acumula hidrogênio em sua rede cristalina, que é gradualmente liberado e oxidado no anodo.

A célula a combustível com sobrevida será interessante para dispositivos pequenos, como robôs e veículos aéreos não tripulados.

 

Bibliografia:
Energy Storage in Ultrathin Solid Oxide Fuel Cells
Quentin Van Overmeere, Kian Kerman, Shriram Ramanathan
Nano Letters
Vol.: Article ASAP
DOI: 10.1021/nl301601y

Fonte: Inovação Tecnológica

Célula a hidrogênio continua gerando energia depois que combustível acaba

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/07/2012

Cada célula a combustível de filme fino é minúscula (a pilha serve como referência). À direita, a imagem ampliada de um dos nove pontos que se vê sobre sua superfície, à esquerda. [Imagem: Caroline Perry/Harvard SEAS;Quentin Van Overmeere/Harvard SEAS]

Célula com sobrevida

Ela é uma célula a combustível, com todas as vantagens da conversão direta do hidrogênio em eletricidade, sem geração de poluentes.

Mas ela tem também um jeitão muito próprio, por assim dizer, uma "personalidade acumuladora": ela consegue armazenar energia, quase como se fosse uma bateria.

O resultado é uma célula a combustível que continua funcionando depois que seu combustível acaba - ela faz isso aproveitando a energia que armazenou dentro dela própria.

Shriram Ramanathan e seus colegas da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, pegaram uma célula a combustível de óxido sólido - ou SOFC na sigla em inglês (solid oxide fuel cell) - e deram a ela a capacidade de armazenar energia de forma eletroquímica.

Célula a combustível de óxido sólido

"Essa SOFC de filme fino tira vantagem de avanços recentes na operação de baixa temperatura para incorporar um material novo e mais versátil," explicou Ramanathan.

"O óxido de vanádio (VOx) no anodo comporta-se como um material multifuncional, permitindo que a célula a combustível tanto gere quanto armazene energia," completou.

Na verdade, o anodo é formado por uma dupla camada de VOx e platina, que permitem à célula continuar operando sem combustível por um bom tempo.

São pelo menos três mecanismos químicos operando simultaneamente na célula, permitindo seu funcionamento mesmo depois que o suprimento de hidrogênio é retirado. [Imagem: Quentin Van Overmeere, Harvard SEAS]

Nos testes, ela funcionou por até 3 minutos e 30 segundos a uma densidade de corrente de 0,2 mA/cm2.

Ramanathan destaca que esta é apenas uma prova de conceito, e que ele e sua equipe já estão trabalhando em melhorias na composição do anodo que deverão estender ainda mais a vida útil da célula no seu período "pós-combustível".

Pequenas correntes

Não se trata exatamente de uma bateria, porque o óxido de vanádio não acumula elétrons, ele acumula hidrogênio em sua rede cristalina, que é gradualmente liberado e oxidado no anodo.

A célula a combustível com sobrevida será interessante para dispositivos pequenos, como robôs e veículos aéreos não tripulados.

Bibliografia:

Energy Storage in Ultrathin Solid Oxide Fuel Cells
Quentin Van Overmeere, Kian Kerman, Shriram Ramanathan
Nano Letters
Vol.: Article ASAP
DOI: 10.1021/nl301601y

Fonte: Inovação Tecnológica