Criado primeiro supercondutor projetado em computador

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/12/2013

A estrutura do tetraboreto de ferro foi identificada com o auxílio de algoritmos evolutivos.[Imagem: APS/Alan Stonebraker]

 

Uma equipe internacional e multidisciplinar conseguiu criar o primeiro material supercondutor inteiramente projetado por computador.

Supercondutores são condutores perfeitos, materiais que conduzem eletricidade sem nenhuma resistência.

Geralmente são materiais cerâmicos com estrutura muito complexa, uma estrutura que precisa ser perfeitamente ajustada para que a supercondutividade se apresente.

Ocorre que os experimentos na base da tentativa e erro são muito demorados e nem sempre dão os resultados esperados, o que talvez explique porque a maior parte dos supercondutores conhecidos foi descoberta por acaso.

Por isso os pesquisadores estão tentando partir dos chamados "primeiros princípios" para projetar novos supercondutores por meio de simulações computadorizadas.

Só depois de verificar que eles funcionam na teoria é que eles partem para sua síntese na prática.

Ao ser sintetizado, o supercondutor projetado em computador surpreendeu pela estabilidade e dureza. [Imagem: N. Dubrovinskaia]

 

Algoritmos evolutivos

Isso agora deu certo pela primeira vez, mostrando que as teorias sobre os supercondutores estão ficando boas - tentativas anteriores haviam resultado em supercondutores muito ruins ou que não eram estáveis.

O grupo usou algoritmos genéticos para avaliar estruturas cristalinas que o elemento boro poderia formar, que fossem estáveis e eventualmente apresentassem supercondutividade.

O boro foi escolhido por ser um dos elementos melhor estudados e mais promissores na área da supercondutividade.

Os algoritmos evolutivos chegaram a um material, chamado tetraboreto de ferro, que não apenas é supercondutor, mas é também extremamente duro.

"A descoberta deste supercondutor superduro demonstra que novos compostos poderão ser trazidos à existência revisitando sistemas aparentemente bem estudados," disse Aleksey Kolmogorov, membro da equipe.

Agora que o material foi sintetizado, poderá ser possível modificá-lo, fazendo ajustes para aumentar a temperatura na qual ele se torna supercondutor - o primeiro supercondutor projetado virtualmente funciona a -255º C.

 

Bibliografia:
Discovery of a Superhard Iron Tetraboride Superconductor
Huiyang Gou, Natalia Dubrovinskaia, Elena Bykova, Alexander A. Tsirlin, Deepa Kasinathan, Walter Schnelle, Asta Richter, Marco Merlini, Michael Hanfland, Artem M. Abakumov, Dmitry Batuk, Gustaaf Van Tendeloo, Yoichi Nakajima, Aleksey N. Kolmogorov, Leonid Dubrovinsky
Physical Review Letters
Vol.: 111, 157002
DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.157002

Brasileiro ajuda a criar LED 40 vezes mais eficiente

Com informações da Agência Fapesp - 11/12/2013

"Foi possível obter LEDs até 10 vezes mais eficientes, com uma taxa de conversão de energia elétrica em energia luminosa da ordem de 2%."[Imagem: Wan Ki Bae et al./NatComm]

 

Efeito Auger

Um pesquisador brasileiro ajudou a desvendar um mistério cuja solução poderá resultar em um tipo de LED 10 vezes mais eficiente.

Os pontos quânticos - partículas nanométricas semicondutoras - são ótimos materiais para a fabricação de LEDs, produzindo um brilho intenso e emitindo luz em uma faixa bem estreita de comprimentos de onda, ou seja, de uma cor muito pura.

No entanto, sua utilização esbarra na baixa eficiência elétrica, da ordem de apenas 0,1% a 0,2%.

Essa ineficiência decorre de um fenômeno quântico denominado "efeito Auger", uma homenagem a um de seus descobridores, o físico francês Pierre Victor Auger (1899-1993).

No átomo, quando um elétron próximo do núcleo é removido, deixando uma vaga na camada eletrônica que ocupava, outro elétron, mais distante (portanto, dotado de um nível maior de energia cinética), vem preencher o seu lugar.

O efeito esperado é que a energia excedente desse segundo elétron seja liberada para o meio com a emissão de um fóton (a partícula associada à interação eletromagnética).

Porém, pode ocorrer que a energia seja transmitida a um terceiro elétron, que, excitado, supera a atração eletromagnética do núcleo, sendo ejetado pelo átomo. Foi esse outro desfecho possível que recebeu o nome de "efeito Auger".

• Cientistas fazem milagre da multiplicação dos elétrons
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Recombinação Auger

Um fenômeno análogo - neste caso denominado "recombinação Auger" - pode ocorrer em um material semicondutor, quando, ao ocupar uma lacuna na rede atômica, em vez de liberar um fóton, o elétron transmite sua energia a outro elétron, que é ejetado pela rede.

Transformando energia elétrica em energia cinética, em vez de energia luminosa, a "recombinação Auger" faz com que a eficiência dos LEDs seja extremamente baixa.

O que foi descoberto agora pela equipe da qual participou o físico brasileiro Lázaro Padilha, da Unicamp, é que é possível controlar a influência da recombinação Auger.

"Produzimos novos materiais que possibilitaram minimizar o efeito Auger. Com eles, foi possível obter LEDs até 10 vezes mais eficientes, com uma taxa de conversão de energia elétrica em energia luminosa da ordem de 2%", disse Padilha.

"Mais do que isso: conseguimos limitar o processo de ionização do material. Essa ionização, que decorre da injeção de elétrons, acentua o efeito Auger. Quanto mais carga injetada, maior o efeito Auger. Criando uma barreira para controlar a injeção, chegamos a uma eficiência da ordem de 8%. Ou seja, aumentamos a eficiência em até 40 vezes, de 0,1% a 0,2% para 8%", acrescentou o pesquisador.

Os resultados apontam para a possibilidade real de telas de resolução muito superior à atual, embora os pesquisadores tenham trabalhado com seleneto de cádmio (CdSe), um material que enfrenta problemas para chegar à escala industrial por ser altamente tóxico.

Bibliografia:
Controlling the influence of Auger recombination on the performance of quantum-dot light-emitting diodes
Wan Ki Bae, Young-Shin Park, Jaehoon Lim, Donggu Lee, Lazaro A. Padilha, Hunter McDaniel, Istvan Robel, Changhee Lee, Jeffrey M. Pietryga, Victor I. Klimov
Nature Communications
Vol.: 4, Article number: 2661
DOI: 10.1038/ncomms3661

Samsung lança primeiro SSD mSATA com 1 TB

Por Roberto Hammerschmidt em 9 de Dezembro de 2013

Dispositivo é extremamente pequeno e poderá ser usado em ultrabooks e outros dispositivos finos

(Fonte da imagem: Divulgação/Samsung)

 

A Samsung anunciou na manhã desta segunda (9) o lançamento do primeiro SSD mSATA de 1 TB. O pequeno componente poderá ser usado em ultrabooks e quaisquer outros dispositivos finos que fazem uso de um drive mini-Serial ATA para armazenar a memória do aparelho.

O problema das unidades mSATA é que elas, atualmente, não possuem tanta capacidade de armazenamento. Ou melhor, não possuíam. O Samsung 840 EVO SSD é a primeira unidade do gênero a contar com 1 TB de armazenamento e cabe perfeitamente em uma unidade padrão mSATA de 1,8 polegada.

(Fonte da imagem: Divulgação/Samsung)

 

Muito espaço em um pequeno dispositivo

A unidade de memória poderá ler a uma velocidade de 540 MB/s e gravar a 520 MB/s. Se você acha que a quantidade é muito grande (ou o valor muito alto), poderá optar pelas outras opções, de 120, 250 e 500 GB.

A Samsung não divulgou os preços (que devem ser bem salgados) e nem mesmo a data do lançamento e quais países receberão o produto. Há apenas uma menção de que a nova linha de SSDs deverá estar disponível no final do mês.

Fonte: Gizmodo, Engadget

Leitor colaborador: Wagner Padilha De Brito, Ruben Domingues

Dispositivo de transmissão Google Chromecast [Análise de Produto] Tecmundo