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Los puntos cuánticos aclaran el futuro de la iluminación
Con la edad de la bombilla incandescente desvaneciéndose rápidamente, el santo grial de la industria de la iluminación es el desarrollo de una forma muy eficiente de iluminación de estado sólido que produzca luz blanca de alta calidad.
Una de las pocas tecnologías alternativas que producen luz blanca pura son los puntos cuánticos. Estos son ultrapequeñas perlas fluorescentes de seleniuro de cadmio que pueden convertir la luz azul producida por un LED en una luz blanca cálida con un espectro similar al de la luz incandescente. (Por el contrario, los tubos fluorescentes compactos y la mayoría de los LEDs de luz blanca emiten una combinación de colores monocromáticos que simulan la luz blanca).
Hace siete años, cuando de luz blanca de los puntos cuánticos fueron descubiertos accidentalmente en un laboratorio de química de Vanderbilt, su eficiencia era demasiado baja para aplicaciones comerciales y varios expertos predijeron que sería imposible elevarla a niveles prácticos. Hoy, sin embargo, investigadores de Vanderbilt han demostrado que esas predicciones equivocadas al informar que se ha logrado incrementar la eficiencia de fluorescencia de estos nanocristales a partir de un nivel inicial de tres por ciento hasta un máximo de 45 por ciento.
Posibles aplicaciones comerciales
«Cuarenta y cinco por ciento es tan alta como la eficiencia de algunos fósforos comerciales lo que sugiere que los puntos cuánticos de luz blanca se pueden utilizar ahora en algunas aplicaciones de iluminación especiales», dijo Sandra Rosenthal, Jack y Pamela Egan, quien dirigió la investigación que se describe en línea en el Journal of the American Chemical Society. «El hecho de que hemos impulsado con éxito su eficacia en más de 10 veces también significa que debe ser posible mejorar su eficiencia aún más.»
La medida general para la eficiencia global de los dispositivos de iluminación se llama eficiencia luminosa y mide la cantidad de luz visible (lúmenes) que un dispositivo produce por vatio. Una bombilla incandescente produce alrededor de 15 lúmenes por vatio, mientras que unos tubos fluorescentes dan alrededor de 100 lúmenes por vatio. Los LED de luz anca blen la actualidad en el mercado van de 28 a 93 lúmenes por vatio.
«Calculamos que si se combinan los puntos cuánticos con la mejora de la radiación ultravioleta más eficiente de LED, el dispositivo híbrido tendría una eficiencia luminosa de alrededor de 40 lúmenes por vatio,» afirmó James McBride, profesor asistente de investigación de química que ha estado involucrado en la investigación desde su creación. «Hay mucho espacio para mejorar la eficiencia de los LEDs UV y las mejoras se traducen directamente en una mayor eficiencia en el híbrido.»
Un descubrimiento accidental
Los puntos cuánticos fueron descubiertos en 1980. Son gotas de material semiconductor – el material del que están hechos los transistores – que son tan pequeños que tienen propiedades electrónicas, intermedias entre las de semiconductores y las moléculas individuales. Una de sus propiedades útiles es la fluorescencia que produce colores distintos determinados por el tamaño de las partículas. Cuando el tamaño de los nanocristales se contrae, la luz que emiten cambia de rojo a azul. El descubrimiento de Vanderbilt fue ultrapequeños puntos cuánticos, que contiene sólo 60 a 70 átomos, que emiten blanco en lugar de la luz monocromática.
«Estos puntos cuánticos son tan pequeñas que casi todos los átomos están en la superficie, por lo que la emisión de luz blanca es intrínsecamente un fenómeno de superficie», dijo Rosenthal.
Uno de los primeros métodos utilizados en el intento de iluminar los nanocristales es «bombardeo» – cultivo de una cáscara alrededor de ellos hecha de un material diferente, como sulfuro de cinc. Por desgracia, el encapsulado extingue el efecto de la luz blanca y los puntos cuánticos producen sólo color claro.
Químicos siguiendo el olfato
A raíz de una iniciativa de algunas investigaciones llevadas a cabo en la Universidad de Carolina del Norte, los investigadores decidieron ver si el tratamiento de los puntos cuánticos con sales de metales tienen un efecto de iluminación. Se dieron cuenta de que algunas de las sales parecían producir una pequeña – mejora, pero perceptible – 10 a 20 por ciento.
«Eran las sales de acetato y que olían un poco como el ácido acético», dijo McBride. «Sabíamos que el ácido acético se une a los puntos cuánticos, así que decidimos darle una oportunidad.»
La decisión de seguir a su nariz resultó ser afortunada. El tratamiento con ácido acético llevaba la eficiencia de los puntos cuánticos fluorescentes de ocho por ciento al 20 por ciento!
El ácido acético es un miembro de la familia del ácido carbocíclico. Así, los investigadores trataron a los demás miembros de la familia. Ellos encontraron que el miembro más simple y más ácido – ácido fórmico, el producto químico que las hormigas utilizan para marcar sus caminos – trabajó mejor, empujando a la eficiencia hasta un 45 por ciento.
La mejora del brillo ha un efecto secundario inesperado. Cambió el pico del espectro de color de los puntos cuánticos poco en el azul. Esto es irónico, porque la principal queja de los LEDs de luz blanca es que la luz que producen tiene un tinte azul desagradable. Sin embargo, los investigadores sostienen que ellos saben cómo corregir el balance de color de la luz generada.
El siguiente paso de los investigadores es probar diferentes métodos para encapsular los puntos cuánticos mejorados .
Fuente: EurekAlert!
CPU DB, sitio con información sobre los microprocesadores
Se trata de un sitio en el cual podemos utilizar su buscador si conocemos el modelo exacto, o bien navegar entre las diferentes familias y microarquitecturas en las cuales todos ellos están clasificados. Y que nos ofrece información relevante acerca de cada modelo, como su cache, velocidad de reloj, cantidad de núcleos, de transistores, voltaje de funcionamiento y varios parámetros más, todo lo cual puede sernos de utilidad si entre otras cosas estamos por hacer oveclocking de nuestro CPU.
Nueva técnica de rayos X revela la estructura de la electrónica impresa
Una innovadora técnica de rayos X ha dado a investigadores de la Universidad North Carolina State y sus colaboradores una nueva visión de cómo los polímeros orgánicos se pueden utilizar en electrónica impresa tales como transistores y celdas solares. Sus descubrimientos podrían conducir dispositivos electrónicos más baratos y eficientes.
La electrónica impresa se crea por pulverización sobre una superficie de tintas de impresión que contienen moléculas orgánicas conductoras. El proceso es rápido y mucho menos costoso que las técnicas actuales de producción de artículos tales como células solares y pantallas de ordenador o de televisión. Además, tiene un potencial de sorprendentes nuevas aplicaciones: una pantalla portátil de imagen interactiva que no necesita pilas. En la industria solar, la capacidad de imprimir células solares en rollo – como imprimir un periódico – podría hacer la tecnología mucho más asequible y comercial.
Físicos de la NC State Dr. Harald Ade y el Dr. Brian Collins, en colaboración con el Dr. Michael Chabinyc en la Universidad de California en Santa Bárbara, querían saber por qué algunos pasos del proceso dieron lugar a dispositivos mejores y más eficientes que otros. «Los fabricantes saben que algunos de los materiales funcionan mejor que otros en estos dispositivos, pero es en esencia sigue siendo un proceso de ensayo y error», dice Ade. «Queríamos darles una forma de caracterizar estos materiales para que puedan ver lo que tenían y por qué estaba trabajando.»
Para ello, Collins y Ade fueron a Advanced Light Source del Lawrence Berkeley National Laboratory (ELA). Ellos desarrollaron una nueva técnica que utiliza los poderosos rayos X del sistema para ver cómo las moléculas individuales dentro de la organización de estos materiales. Encontraron los mejores dispositivos se caracterizan por determinadas alineaciones moleculares dentro de los materiales.
«En los transistores, se encontró que a medida que la alineación entre las moléculas aumenta, también aumenta el rendimiento», dice Collins. «En el caso de las células solares, se descubrió que la alineación de las moléculas en las interfaces en el dispositivo, puede ser la clave para la captación más eficiente de luz. Por tanto, esta fue la primera vez que alguien había sido capaz de ver realmente a lo que sucede a nivel molecular. »
Los resultados de los investigadores aparecen en la revista Nature Materials. Dirigido por Carolina del Norte Estado y de la UCSB, una colaboración internacional de investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory, la Universidad de Monash en Australia, y la Universidad de Erlangen-Nuremberg en Alemania contribuyeron rn la investigación.
«Esperamos que esta técnica permitirá a los investigadores y fabricantes una mayor comprensión de los fundamentos de estos materiales», dice Collins. «La comprensión de cómo funcionan estos materiales sólo puede conducir a un mejor desempeño y una mejor viabilidad comercial.»
Fuente: EurekAler¡
Nuevo material basado en el grafeno podría revolucionar la industria de la electrónica
El material más transparente, ligero y flexible para la conducción de electricidad ha sido inventado por un equipo de la Universidad de Exeter (Reino Unido) . Llamado GraphExeter, el material podría revolucionar la creación de dispositivos electrónicos portátiles, como ordenadores, teléfonos, ropa y reproductores MP3.
GraphExeter también podría ser utilizado para la creación de espejos ‘inteligentes’ o ventanas informatizadas con características interactivas. Dado que este material es también transparente sobre un amplio espectro de la luz, se podría mejorar en más de un 30% la eficiencia de paneles solares.
Adaptado de grafeno, GraphExeter es mucho más flexible que el óxido de estaño e indio (ITO), el material conductor principal actualmente en uso en la electrónica. ITO es cada vez más caro y es un recurso finito, que se espera desaparezca en el año 2017.
Estos resultados de la investigación se publican en la revista Advanced Materials, una revista líder en ciencia de materiales.
Con tan sólo un átomo de grosor, el grafeno esla sustancia más delgada capaz de conducir electricidad. Es muy flexible y es uno de los materiales más resistentes conocidos. La carrera en que se n en los científicos e ingenieros para adaptar el grafeno a la electrónica flexible. Este ha sido un desafío debido a relasistencia de las láminas, lo que limita su conductividad. Hasta ahora, nadie había sido capaz de producir una alternativa viable a la ITO.
Para crear GraphExeter, el equipo de Exeter intercaló moléculas de cloruro férrico entre dos capas de grafeno. El cloruro férrico mejora la conductividad eléctrica del grafeno, sin afectar a la transparencia del material.
El material fue elaborado por un equipo de la Universidad de Exetern en el Centro para la Ciencia del grafeno. El equipo de investigación está desarrollando una versión de GraphExeteren aerosol , que podría ser aplicado directamente sobre las telas, espejos y ventanas.
La investigadora de la Universidad de Exeter, la Dra. Mónica Craciun, dijo: «GraphExeter podría revolucionar la industria de la electrónica, supera a cualquier otra basada en el carbono, este conductor transparente utilizado en la electrónica y podría ser utilizado para una amplia gama de aplicaciones, desde paneles solares a rameras ‘inteligentes’. Estamos muy entusiasmados con el potencial de este material y esperamos ver donde puede llegar la industria de la electrónica en el futuro. »
Actualización sobre Ivy Bridge, los procesadores de cuatro núcleos de Intel
Intel ha presentado su nueva gama de chips de cuatro núcleos Ivy Bridge para equipos de sobremesa y portátiles. La arquitectura específica del chip asociado con una tecnología de 22 nanómetros da aumento de autonomía y rendimiento del 20%. Los procesadores de doble núcleo y las versiones de baja potencia para ultrabooks saldrán antes del verano.
El programa incluye trece modelos de procesadores de de Intel familias Quad Core Core i7 y Core i5 . Dirigidas a las computadoras de escritorio (Mac y PC) y portátiles.
Hace casi un año, ya se había discutido los detalles de la tecnología incorporada en el puente de la hiedra, incluyendo su arquitectura Tri-Gate. Ello permitirá un aumento en el número de transistores en los chips tallados en relieve. Así, en este rango, el Extreme Edition i7-3920XM aumentó a 3,5 MHz, contiene 1.4 millones de transistores en una superficie de 160 mm ², contra 1.16 millones de transistores de 214 mm ² de Sandy Bridge, su predecesor . A pesar de este gran salto, la toma que acomoda el procesador en la placa base sigue siendo la misma.
En el futuro, siempre contando con la arquitectura Tri-Gate, Intel todavía tiene que ir más allá en la reducción del tamaño de los circuitos impresios. El objetivo es pasar de una finura de 22 a 14 nanómetros, con una generación de procesadores con nombre Haswell. Con esta combinación, Intel ya ha anunciado una autonomía sorprendente de 24 horas de funcionamiento continuo, que puede extenderse hasta diez días con el modo de reposo cuando el equipo todavía es capaz de recibir e-mails.
Ivy Bridge: 20% de aumento en la autonomía y el rendimiento
Sin embargo, Intel tuvo que modificar la mejora del rendimiento, que anunció hace un año. En lugar de «32% de mejor», se ha pasado al 20%. Una cifra que aún está pendiente. Y el 20%, es también el aumento de la autonomía, en comparación con la generación anterior de 32 nm.
Para ahorrar energía, el chip se adapta su velocidad según sea necesario, incluso si el trabaja sólo en uno de los núcleos cuando otros no son necesarios, por ejemplo, en trabajos de oficina, incluso cuando se reproduce un vídeo.
Esta gama Ivy Bridge también ofrece una gran variedad de opciones adicionales. Esto es especialmente cierto con la seguridad con la integración de la tecnología en encriptación de 64 bits sobre la marcha, llamada Secure Key.
¿El principio del fin de las tarjetas gráficas?
Es principalmente en los gráficos donde los esfuerzos de los ingenieros hacen las pruebas. El procesador incorpora un procesador de Swift 3D, las HD 4000 Gaphics, incluyendo un chip que sabe administrar DirectX 11. También es capaz de soportar la visualización simultánea de tres pantallas. Del mismo modo, las videoconferencias pueden ser manejados ahora en el hardware.
Sobre los juegos en 3D, Intel dijo como «el chip gráfico integrado muestra el doble de rendimiento en comparación con la generación anterior.» De hecho, nos preguntamos si con un procesador, una tarjeta gráfica sigue siendo necesaria. Intel nos dijo que «la solución gráfica propuesta permite a los jugadores casuales para tener la mejor experiencia de juego posible, sin necesidad de tarjeta gráfica.» Sin embargo, «para» hardcore gamer «, Intel recomienda siempre usar una tarjeta gráfica dedicada asociado con una gama de procesadores Core i7.»
A raíz del anuncio de la disponibilidad del chip de Intel, los fabricantes están empezando a reconstruir sus rangos. De este modo, Asus presentó una portátil de 15,6 pulgadas (55VD-DS71), con un Core i7 quad 2,3 GHz corazón. Unos días más tarde, Samsung, por su parte, dio a conocer un portátil más grande (17.3 pulgadas), su serie 7 que tendría una duración de batería de 8 horas. También se espera que Apple anuncia el nuevo MacBook Pro e iMac.
Por último, Intel nos dijo que además de este rango de cuatro Ivy Bridge, los procesadores de doble núcleo y las versiones de baja potencia para ultrabook deben salir antes del verano.
Fuente: Futura-Sciences
Entender el funcionamiento del sensor de una cámara mediante la cerveza
Según el Dr. Linkemann, un vaso de cerveza contienen 50 000 gotas, y la capacidad de un sensor es aproximadamente de 50 000 electrones por pixel, y por ello es fácilmente extrapolable para comprender su funcionamiento. Así, Linkemann explica en las 41 páginas del tutorial, y de una forma amena y comprensible, conceptos como rango dinámico, relación señal-ruido, entre otros interesantes conceptos para comprender el sensor.
Capacidad de las pilas de diversas marcas, comparada en la práctica
En un trabajo realizado por Denis Hennessy se pueden ver todos los detalles sobre duración y precio de diversas pilas tipo AA. Básicamente fue a una tienda, compró todas las que habían y luego midió, las dejó agotarse midiendo ingeniosamente su capacidad. De hecho, hasta se puede acceder a los datos en bruto en GitHub: dhennessy / BatteryCapacityTester.
En cierto modo «the winner is…» Duracell Plus, en diversas versiones y modelos, seguida de las pilas Energizer. Pero esto se refiere solo a la duración de las pilas. Es fácil suponer que quizá sea mejor comprar más pilas aunque duren algo menos en vez de pilas que duran un solo poquito más pero son mucho más caras.
Si se tiene en cuenta el coste real, «the big winner is…» RS Power Ultra, que resultan ser –atención– nueve veces más baratas que las más caras en vatios-hora, las Panasonic Evolta.
Fuente: Microsiervos
TV tan delgada como una hoja de papel gracias a la electrónica impresa
Imagínese que posee un televisor con el grosor y el peso de una hoja de papel. Será posible, algún día, gracias a la creciente industria de la electrónica impresa. El proceso, que permite a los fabricantes imprimir, literalmente sobre superficies de materiales para producir un dispositivo electrónico funcional, ya se utiliza en las células solares orgánicas y diodos orgánicos emisores de luz (OLED), que forman las pantallas de los modernos teléfonos móviles celulares.
A pesar de que esta nueva tecnología se espera que crezca por decenas de miles de millones de dólares en los próximos 10 años, uno de los desafíos es la fabricación a bajo costo en condiciones ambientales. Con el fin de crear la luz o energía mediante la inyección o recolección de electrones, la electrónica impresa requiere conductores, generalmente calcio, magnesio o litio, con una baja función de trabajo. Estos metales son químicamente muy reactivo. Se oxidan y dejan de funcionar si se exponen al oxígeno y la humedad. Esta es la razón por la que la electrónica en células solares y televisores, por ejemplo, debe ser cubierta con una barrera rígida, gruesa, como vidrio o caras capas de encapsulación.
Sin embargo, en los nuevos hallazgos publicados en la revista Science, investigadores de Georgia Tech han introducido lo que parece ser una técnica universal para reducir la función de trabajo de un conductor. Se extendió una capa muy delgada de un polímero, aproximadamente de unos 10 nanómetros de espesor, sobre la superficie del conductor para crear una superficie sólida dipolar. La interacción vuelve estables al aire a los conductores en electrodos eficientes, con una baja función de trabajo.
Los polímeros disponibles comercialmente pueden ser procesado fácilmente a partir de soluciones diluidas en disolventes tales como agua y metoxietanol.
«Estos polímeros son de bajo costo, ambientalmente amigables y compatibles con las técnicas existentes para producción en masa rollo a rollo», dijo Bernard Kippelen, director del Centro de Tecnología de Georgia para la Fotónica y Electrónica Orgánica (COPE). «La sustitución de los metales reactivos con los conductores estables, incluyendo polímeros conductores, cambia por completo los requisitos de cómo se fabrican productos electrónicos protegidos. Su uso puede allanar el camino para un menor coste y dispositivos más flexibles.»
Para ilustrar el nuevo método, Kippelen y sus colegas evaluaron el desempeño de los polímeros orgánicos, en los transistores de película delgada y OLED. También han construido un prototipo: por primera vez, células solares completamente plásticas.
«El modificador de polímero reduce la función de trabajo en una amplia gama de conductores, incluyendo plata, oro y aluminio», señaló Seth Marder, director asociado de COPE y profesor en School of Chemistry and Biochemistry. «El proceso también es eficaz en metal-óxidos transparentes y grafeno».
Geolocalización más precisa con un nuevo circuito integrado de Broadcom
Un chip fabricado por Broadcom mejora la precisión de la geolocalización mediante la combinación de información procedente de múltiples sistemas de posicionamiento por satélite. Esto hace que sea muy fácil la ubicación dentro de un edificio utilizando ingeniosamente los diversos sensores en un terminal móvil.
Al entrar en un hipermercado, nos gustaría que la ubicación del GPS siguiera activa para encontrar fácilmente las zanahorias, destornilladores y la comida para gatos que vinimos a buscar. Un día a un precio, tal vez, una letanía de las promociones en curso en la tienda, esta geolocalización muy precisa interna será posible, si se juzga por la presentación del BCM4752, un chip de nueva generación desarrollado por Broadcom. Esta compañía norteamericana especializada en semiconductores para terminales móviles ofrece circuitos integrados que incluyen los usados por Bluetooth y Wi-Fi y los teléfonos inteligentes de Apple.
La peculiaridad es que el chip BCM4752 es al mismo tiempo puede recibir señales de cuatro constelaciones de satélites con un total de 59 satélites: el GPS estadounidense, el sistema ruso Glonass, el sistema japonés QZSS (Quasi-Zenith Satellite System) y SBAS (Sistema de satelite basado en aumento) que gestiona la corrección de las normas de colocación para una mayor precisión. Broadcom dice que esta recepción de varios canales, no sólo mejora la precisión de localización en tiempo real sino que también permite una adquisición más rápida mediante la selección de la mejor señal disponible dependiendo de la ubicación. El BCM4752 reduce el TTFF o el tiempo para la primera fijación, es decir, el tiempo requerido para que un sistema de navegación por satélite (Global Navigation Satellite System o GNSS) establezca la conexión inicial.
Esta velocidad puede, por ejemplo, permitir un lanzamiento más rápido del mapeo de la pérdida de señal o limitaciones al pasar a través de un túnel o en un entorno urbano denso. «Debido a que el BCM4752 pueden acceder simultáneamente a más satélites que otros chips, se puede calcular esta información con mayor rapidez, proporcionando así una experiencia de usuario más cómoda», explicó un responsable técnico de Broadcom. La otra ventaja pone de relieve el consumo de energía, que sería menor en un 50% en comparación con los chips actuales.
Localización en interiores
Además, el BMC4752 también tiene la capacidad para asegurar la ubicación dentro de un edificio, donde GNSS no siempre es operativo. ¿Cómo? Al recoger la señal de radio emitida por módulos Bluetooth, WiFi, NFC, chips GSM, sino también con varios sensores (acelerómetro, brújula, giroscopio o altímetro) presentes en un smartphone o una tableta. Broadcom cree que su innovación puede allanar el camino para nuevos servicios basados en localización a través del cual los proveedores pueden, por ejemplo, saber con exactitud cuando un cliente entra en su tienda.
Otra hipótesis, una empresa podría crear una aplicación que pusiera automáticamente un teléfono inteligente en modo silencio cuando alguien llegara a su lugar de trabajo. Esto también podría ser utilizado por las administraciones o en ciertos lugares públicos (cines, teatros, museos …). Henry Rael, de Broadcom, que señaló que el chip ha sido diseñado para integrarse fácilmente en las arquitecturas existentes de los teléfonos inteligentes. «El chip funciona en la CPU del teléfono inteligente. Aparte de eso, no hay requisitos técnicos específicos. «Broadcom ha indicado que los primeros dispositivos que ofrecen el nuevo chip será comercializado durante el último trimestre de 2012».
Evolución de los microprocesadores Intel
La Universidad de Stanford ha elaborado una base de datos de los microprocesadores que se han comercializado desde 1970 hasta ahora; para cada microprocesador se ha redactado una ficha bastante completa, lo que permite comparar diferentes modelos y ver como han evolucionado la tecnología a lo largo de los años.
| Modelo | Año | Transistores | Tran./mm2 | Watios |
| Procesadores de 8 bits, era previa al PC | ||||
| 4004 | 1971 | 2.300 | 192 | 0,5 |
| 8008 | 1972 | 3.500 | 219 | 1,0 |
| 8080 | 1974 | 6.000 | 300 | 0,8 |
| Procesadores de PC de 16 bits | ||||
| 8086 | 1979 | 29.000 | 879 | 1,7 |
| 80286 | 1982 | 134.000 | 2.851 | 3,3 |
| Procesadores de PC de 32 bits | ||||
| 80386DX | 1986 | 275.000 | 2.670 | 1,7 |
| 80486DX | 1989 | 1.200.000 | 14.815 | 3,0 |
| Pentium | 1993 | 3.200.000 | 10.884 | 13,0 |
| Pentium II | 1997 | 7.500.000 | 36.946 | 12,0 |
| Pentium III | 1999 | 28.000.000 | 264.151 | 16,0 |
| Pentium 4 | 2000 | 42.000.000 | 193.548 | 52,0 |
| Pentium 4 P. | 2004 | 169.000.000 | 1.251.852 | 115,0 |
| Procesadores de PC de 2 núcleos | ||||
| Core 2 Duo | 2006 | 291.000.000 | 2.034.965 | 65,0 |
| Procesadores de PC de 4 núcleos | ||||
| Core i7 N. | 2008 | 774.000.000 | 2.614.865 | 45,0 |
| Core i7 S. B. | 2011 | 995.000.000 | 4.606.481 | 95,0 |
| Procesador de PC de 6 núcleos | ||||
| Core i7 980X | 2011 | 1.170.000.000 | 4.717.742 | 130,0 |
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