Nanotubos aumentam capacidade de baterias de lítio

Agência Fapesp - 21/06/2010

Além da maior potência de saída, os eletrodos feitos de nanotubos de carbono apresentaram elevada estabilidade, não perdendo o desempenho após 1 mil ciclos de carga e descarga.[Imagem: MIT]

 

 

 

Eletrodos de nanotubos

Um dos maiores problemas para a popularização dos automóveis elétricos é o desenvolvimento de baterias mais eficientes e de menores tamanho e custo.

Um grupo de pesquisa do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, acaba de encontrar uma possível de solução para esse desafio, com base na nanotecnologia.

Os pesquisadores verificaram que usar nanotubos de carbono como eletrodos em uma bateria de íons de lítio levou a um aumento muito expressivo - de até dez vezes - na capacidade energética de uma bateria do tipo usada atualmente.

Nanoeletrodos

Segundo os cientistas, os nanoeletrodos podem ter muitas aplicações, inicialmente em pequenos aparelhos e, futuramente, em produtos que exigem maior quantidade de energia armazenada para funcionar, como automóveis.

Para produzir o novo material, o grupo do MIT usou um método de fabricação por camadas, no qual o material utilizado como base foi mergulhado seguidamente em soluções contendo nanotubos de carbono tratados com compostos orgânicos simples que produzem cargas positivas ou negativas.

Quando as camadas são alternadas na superfície, elas se unem fortemente, por causa das cargas complementares, levando à produção de um filme estável e durável.

Como funcionam as baterias de lítio

Baterias como as de íons de lítio, muito comuns em aparelhos eletrônicos portáteis, são feitas de três componentes básicos: dois eletrodos (o negativo anodo e o positivo catodo) separados por um eletrólito (um material condutivo por meio do qual partículas carregadas - os íons - podem se mover facilmente).

Quando essas baterias estão em uso, íons de lítio carregados positivamente deslocam-se pelo eletrólito em direção ao catodo, produzindo uma corrente elétrica.

Quando são recarregadas, uma corrente externa faz com que esses íons se movam na direção oposta e ocupem os espaços no material poroso do anodo.

No novo eletrodo, nanotubos de carbono - folhas de átomos de carbono enroladas em tubos com bilionésimos de metro - se uniram fortemente em uma estrutura porosa. Os nanotubos também podem armazenar na sua superfície grande quantidade de íons de lítio, o que faz com que as estruturas possam atuar como eletrodos positivos em baterias.

Automontagem eletrostática

"Esse processo de automontagem eletrostática é importante por que, geralmente, nanotubos de carbono em uma superfície tendem a grudar uns nos outros em espécies de pacotes, diminuindo a superfície total onde pode ocorrer as reações", disse Paula Hammond, professora de química do MIT e um dos autores do estudo.

Ao incorporar moléculas orgânicas nos nanotubos, os pesquisadores conseguiram reuni-los em uma forma com alto grau de porosidade, mesmo com um grande número de nanotubos.

Além da maior potência de saída, os eletrodos feitos de nanotubos de carbono apresentaram elevada estabilidade. Após 1 mil ciclos de carga e descarga para testar as baterias, não houve, segundo o estudo, mudança observável na performance do material.

Bibliografia:
High-power lithium batteries from functionalized carbon-nanotube electrodes
Seung Woo Lee, Naoaki Yabuuchi, Betar M. Gallant, Shuo Chen, Byeong-Su Kim, Paula T. Hammond, Yang Shao-Horn
Nature Nanotechnology
20 June 2010
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nnano.2010.116

 

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br

Ricardo M. Beskow

Físicos propõem nova arquitetura para computador quântico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/06/201

A técnica consiste em separar as moléculas em suas partes constituintes para que os resultados do processador quântico possam ser lidos a partir dos átomos individuais, que são muito mais fáceis de controlar. [Imagem: Susanne Yelin, Elena Kuznetsova, and Robin Côté.]

Vantagens dos computadores quânticos

Imagina-se que os computadores quânticos, quando forem finalmente construídos, serão capazes de resolver em questão de instantes problemas que levariam anos para serem tratados pelos supercomputadores eletrônicos atuais.

Até agora, porém, só é possível falar em "computações quânticas", realizadas em alguns poucos laboratórios de física ultramodernos, em pequena escala e ainda longe de poderem ser replicadas dentro de algo que se possa chamar de computador.

"O maior entusiasmo em relação aos computadores quânticos", diz Elena Kuznetsova, "vem de sua potencial capacidade para resolver certos problemas exponencialmente mais rápido do que os computadores clássicos, como fatorar um grande número em seu primos, o que nos permitiria quebrar códigos criptográficos. Esses problemas não poderão ser resolvidos usando um computador clássico em um futuro previsível."

Átomos e moléculas

Agora, Kuznetsova e seus colegas da Universidade de Connecticut, nos Estados Unidos, propuseram um novo tipo de computador quântico que pode trazer essa tecnologia mais próxima de se tornar uma realidade.

Os processadores quânticos usam os princípios da mecânica quântica, que dita o comportamento da matéria na escala das moléculas e dos átomos. Nas arquiteturas atualmente vislumbradas, esses processadores futurísticos codificam as informações ou em átomos individuais - aí incluídos os condensados de Bose-Einstein - ou em moléculas constituídas por até dois átomos.

Mas Kuznetsova e seus colegas estão propondo o primeiro sistema viável que utiliza tanto átomos quanto moléculas, aproveitando os benefícios de cada um deles.

Essa arquitetura, segundo seus cálculos, seria capaz de fazer cálculos mais rapidamente e com maior eficiência do que os processadores quânticos implementados até agora.

Moléculas polares

A maioria dos experimentos com computação quântica feitos até agora utiliza átomos neutros, que podem ser controlados mais facilmente. Mas, como eles não têm carga, é mais difícil fazê-los interagir entre si, o que reduz a velocidade dos cálculos realizados.

Nos últimos anos, os cientistas descobriram que as moléculas polares - que contém dois átomos com cargas iguais e opostas - podem permitir um processamento mais rápido em sistemas quânticos porque a presença dessas cargas opostas incentiva as moléculas a interagirem fortemente umas com as outras.

Mas, se esta diferença no comportamento molecular traz uma solução, ela traz também um grande problema: para serem úteis, estas moléculas hiperativas precisam ser resfriadas a apenas alguns milionésimos de grau acima do zero absoluto, o que as deixa calmas o suficiente para que os cientistas possam controlá-las.

Cada parte do novo conceito é viável de ser construído na prática utilizando os métodos experimentais atuais, mas apenas para um conjunto completo de qubits, todos de uma vez. [Imagem: Susanne Yelin, Elena Kuznetsova, and Robin Côté.]

 

"Moléculas em estados quânticos são muito frágeis," explica Susanne Yelin, coautora da pesquisa. "Você as aquece e elas se vão. Você as coloca muito perto umas das outras, e elas se vão. Você olha para elas do jeito errado, e elas se vão."

A fragilidade dessas moléculas também traz outro problema: quando elas são usadas para apresentar os resultados de um processamento quântico, os cientistas muitas vezes perdem o controle sobre elas e os dados se perdem.

Até agora, nenhum cientista havia proposto uma maneira para ler dados dessas moléculas de forma segura e confiável.

Laser para quebrar as moléculas

O que os pesquisadores agora relataram em seu artigo é uma maneira de separar as moléculas em suas partes constituintes para que os resultados do processador possam ser lidos a partir dos átomos individuais, que são muito mais fáceis de controlar.

Usando lasers, conta Kuznetsova, eles foram capazes de quebrar as moléculas sem comprometer os dados que estavam codificados nelas.

"Nós deixamos a molécula interagir com a luz de um laser com comprimento de onda muito específico - uma cor bem definida," diz ela. "Isso leva a molécula para um outro estado de excitação, a partir do qual podemos, com outro laser, decompô-la em dois átomos. É uma maneira eficiente e não-destrutiva de manter e ler as informações."

Qubits individuais

Kuznetsova afirma que cada parte do novo conceito é viável de ser construído na prática utilizando os métodos experimentais atuais, mas apenas para um conjunto completo de qubits, todos de uma vez.

O próximo passo rumo à construção de um computador quântico com moléculas polares, desta forma, é criar um sistema no qual os qubits possam ser controlados individualmente. Esta é a meta do grupo.

Bibliografia:
Phase gate and readout with an atom-molecule hybrid platform
Elena Kuznetsova, Marko Gacesca, Susanne F. Yelin, Robin Côté
Physical Review A
Vol.: 81, 030301(R)
DOI: 10.1103/PhysRevA.81.030301

 

Fonte:http://www.inovacaotecnologica.com.br

Ricardo M. Beskow

Verdades e mentiras sobre os DVDs

Ainda muito utilizado por quem precisa fazer backup de arquivos, os DVDs trazem muita dor de cabeça pela facilidade de perda dos dados; veja como cuidar bem do seu conteúdo digital e evitar dores de cabeça

Eles chegaram para substituir as antigas fitas VHS e os disquetes. Mas, nem sempre a história acaba bem.... Veja o caso do Evandro. Ele é administrador de redes e um dia teve que fazer backup de alguns e-mails antigos da empresa em um DVD. Aí...

"Nós acabamos perdendo um grande período de anos de mensagens que fizemos o backup dentro do DVD e, devido a esse problema, nós tivemos um período de mais ou menos 4 anos de mensagens perdidas, informações muito importantes", relata o administrador de Redes, Evandro Cesar.

Mas você deve se perguntar: "por que é tão fácil o conteúdo do DVD simplesmente sumir?"

"Principalmente pela qualidade da mídia. Infelizmente, embora você tenha um formato único que é o DVD, nós não podemos garantir que os fabricantes utilizem o mesmo material para gravação, então esse é um dos fatores principais. Outros fatores que concorrem para essa perda de dado são a qualidade do equipamento de gravação, o equipamento que faz a leitura, a taxa de transferência que esses dados vão chegar na mídia a ser gravada, e uma série de outors fatores", explica o Profº Luciano Silva, da Faculdade de Computação e Informática do Mackenzie.

O processo de gravação de um DVD pode ser explicado de uma maneira bem simples. Imagine o DVD como se fosse um disco de vinil. Só que ao invés da agulha, são raios laser vermelhos que lêem e também gravam as informações. Ao invés de sulcos, são saliências que representam os zeros e uns, dispostos em forma de espiral. E cada uma das trilhas tem apenas 740 nanômetros. Se a gente pudesse arrancar a trilha de dados de um DVD e esticá-la em uma linha reta, ela teria quase 12 quilômetros de comprimento! Você consegue pensar que uma estrutura dessas seria capaz de armazenar tantas informações?

E a velocidade da gravação é um fator que pode definir se os dados serão transferidos integralmente ou não. Tá vendo esse número aqui? Ele indica a velocidade mais segura para você fazer a gravação do DVD em cada um dos aparelhos. Alguns mostram 8x, outros exibem 16x e há os que sugerem velocidade entre 1x e 8x, por exemplo. É bom seguir as recomendações do fabricante para garantir a melhor qualidade de gravação.

"Se você tem um equipamento que está configurado com a gravação máxima de 4x, e você tentar fazer uma gravação em 16x, provavelmente o dado vai ser gravado de forma incorreta. Isso acontece porque você tem que compatibilizar a velocidade de rotação que você tem do equipamento de gravação, junto com a velocidade de gravação do laser", esclarece Luciano Silva.

E sabe aquelas receitinhas caseiras para limpar o disco, como passar um pouco de água e um paninho em cima? Ou então esfregar a mídia com detergente? Acredite, é melhor esquecer esses conselhos!
"Inclusive, qualquer coisa, casca de banana, já vi pessoas limpando com laranja... você tem, na realidade, uma série de ácidos ali que podem contribuir para o desgaste mais rápido daquela mídia", conta o professor.

Não existe ao certo uma data de validade de um DVD, conforme constatou o Centro Nacional Francês de Pesquisa. Mas, os cientistas comprovaram a instabilidade dessa mídia, que pode armazenar corretamente suas fotos e vídeos por dez anos, ou pode perder todo o conteúdo em apenas alguns meses. O pior é que isso não tem a ver com a marca. Na pesquisa francesa, discos da mesma marca tiveram comportamentos bem diferentes.

Então, a melhor coisa a fazer é pecar pelo excesso, como faz agora o Evandro. Hoje ele dispensou os DVDs e passou a ter mais de um lugar para backup.

"Além de ter dois HDs em casa, que de tempos em tempos eu faço uma cópia, eu possuo um Storage, que é um HD externo", conta Evandro.

As dicas estão aí, agora, provavelmente você terá menos dor de cabeça no futuro.

Fonte: Olhardigital

Ricardo M. Beskow

Proteja o seu pen drive com senhas!

Sempre tem alguém que pode dar uma espiadinha no conteúdo dos arquivos que estão na sua memória flash. Para evitar esse tipo de problema, esse programinha aqui coloca senha em todos as pastas e documentos arquivados no gadget.

Download - USB Safeguard

Aprenda a melhorar a segurança das suas senhas!

Você é daqueles que vive emprestando o pendrive para os amigos na faculdade ou no trabalho? Sempre tem alguém que pode dar uma espiadinha no conteúdo dos arquivos que estão na sua memória flash. Bom, para evitar esse tipo de problema, esse programinha aqui coloca senha em todos as pastas e documentos arquivados no gadget.

Para colocar o software em funcionamento é muito rápido, basta fazer a instalação no próprio pendrive. Logo uma janela vai aparecer para você inserir a senha que você deseja. Abra a aplicação e, em seguida, arraste para dentro do programa a pasta que você deseja bloquear com o código-chave. Feito isso, clique em Encrypt e aguarde o processo de criptografia até o fim. Todos os arquivos que você proteger com a senha ficarão dentro do próprio software. Para tirá-los de lá, basta selecionar a opção “Decrypt All”.Uma dica é criar a senha com letras e número intercalados. Cuidado apenas para não esquecer a palavra chave. Para fazer o download do software, clique no link que deixamos embaixo deste vídeo. Também deixamos o endereço de uma matéria especial com dicas para se criar uma senha segura. Corre lá!

Fonte: Olhardigital

Ricardo M. Beskow

Atualizações do Windows: veja por que elas são importantes

Suporte Microsoft

Manter o PC atualizado e seguro é essencial para qualquer usuário. No caso do Windows, a Microsoft libera, de tempos em tempos, os chamados Service Packs. Você já deve ter trombado com essa nomenclatura alguma vez em sua vida digital. Os Service Packs nada mais são do que atualizações do sistema para que ele fique mais seguro, evitando que o seu computador seja atacado por vírus ou outras pragas digitais.

Algumas pessoas, no entanto, preferem não se atualizar. Ou talvez nem mesmo saibam que este update exista. Para checar se o seu PC está em dia, vá até o Painel de Controle e clique em “Atualizações Automáticas” caso utilize o Windows XP, ou no ícone “Windows Update” caso utilize o Vista ou o 7. O ideal é que você selecione a opção “Automática”. Assim, tudo o que a Microsoft disponibilizar será baixado para o PC.

A Microsoft oferece um serviço gratuito de suporte via webchat ou telefone caso usuários tenham dúvidas e problemas relacionados ao Windows. Mas alguns desses problemas podem estar relacionados ao fato do sistema estar desatualizado. Por isso mesmo, fique esperto se a empresa está descontinuando o suporte para alguns casos de softwares mais antigos. Para não perder essa ajuda gratuita, trate de atualizar o seu computador o quanto antes!

“O service pack não vai parar a máquina dele, ou seja, ele continua trabalhando com a máquina normalmente, sem problema nenhum, mas a gente recomenda essa instalação para garantir total segurança para esse usuário que vai estar navegando na internet, vai estar exposto a qualquer tipo de risco”, explica Alessandro Bueno, Gerente de Produtos Windows

Para saber qual é a versão instalada em seu PC, faça o seguinte: clique em Painel de Controle e, logo em seguida, no ícone “Sistema”. Aqui, você verá a versão do seu Windows e o último Service Pack instalado. Com esta informação em mãos, é possível saber quando a Microsoft vai finalizar o suporte para a sua versão. A empresa disponibiliza uma página na internet com todo o cronograma. Para descobrir o endereço, acesse o link que deixamos logo acima. Fique por dentro das datas e não perca o suporte!

 

fonte: olhardigital

Ricardo M. Beskow