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LED con eficiencia superior al 100% no violan leyes de la termodinámica

Actualidad Informática. LED con eficiencia mayor del 100%. Rafael BarzanallanaLos físicos empeñados en «destruir el universo» han llegado con un pequeño LED que produce 69 picovatios de la luz durante el uso, con sólo 30 picovatios de potencia suministrada. Esa es una eficiencia superior al 100%, lo que debería ser imposible, pero no lo es.

La semana pasada,  físicos del MIT publicaron un artículo en Physical Review Letters titulado «Diodos emisores de luz termoeléctricamente bombeados funcionan por encima de la eficiencia unidad.» Mi conjetura es que la mayoría de los físicos temblarán un poco al ver la frase «por encima de la unidad,» porque esa es otra manera de decir ya sea «máquina de movimiento perpetuo» o «energía gratis», ambos de los cuales es probable que se deba a  un excéntrico (si tienes suerte) o un chiflado total (si no esta).

El exceso puede ser imposible, pero el LED en este trabajo sin duda dio más del doble de energía en forma de fotones, como los investigadores alimentaron en forma de electrones. Encontraron que a medida que disminuye la tensión eléctrica que entró en el LED, la luz emitida por una disminución de la proporción directa, mientras que la potencia de entrada disminuye de manera exponencial. En otras palabras, a menos  potencia  que se proporciona LED, más eficiente se vuelve para producir luz, y si se disminuye la potencia suficiente, pueden ir más allá de la marca de eficiencia del 100%.

Entonces, ¿cómo no se  invalida la conservación de la energía? Tenemos que ver cómo la energía fluye a través de todo el sistema, no sólo en la electricidad y la luz hacia fuera. Cuando el LED se pone a más de 100% de eficiencia eléctrica, comienza a enfriarse por sí mismo hacia abajo, lo cual es otra manera de decir que  trata de robar la energía (en forma de calor) de su entorno y convertir ese calor en fotones.

Este efecto de enfriamiento tiene algunas implicaciones interesantes para la electrónica de baja potencia, pero lo más importante, todos podemos descansar un poco más fácil a sabiendas de que las leyes físicas básicas que enmarcan nuestra percepción del universo han sobrevivido un día más.

 

Optochip de IBM transfiere un trillón de bit de información por segundo

Actualidad Informátcia.  Optochip IBM. Rafael Barzanallana Los avances en las comunicaciones ópticas están siendo impulsados por una explosión de nuevas aplicaciones y servicios, así  como la cantidad de datos que se crean y se transmiten a través de las redes corporativas y por los consumidores, siguen  aumentando. Un terabit por segundo, el más reciente avance de IBM en tecnología de chips ópticos, proporciona cantidades sin precedentes de ancho de banda que podría algún día transportar grandes cargas de datos tales como mensajes a sitios de medios sociales, fotos digitales y videos publicados en línea, sensores utilizados para recopilar información sobre el clima, y  transacciones registros de las compras en línea.»Llegar a un trillón de bit  por  segundo marca  el último hito de Holey Optochip, la marca de IBM para desarrollar chips transceptores que pueden manejar el volumen de tráfico en la época de los datos importantes», dijo el investigador de IBM Clint Schow, parte del equipo que construyó el prototipo. «Hemos estado trabajando activamente en mayores niveles de integración, la eficiencia energética y el rendimiento de todos los componentes ópticos a través de los empaquetados y las innovaciones del circuito. Nuestro objetivo es mejorar la tecnología para su comercialización en la próxima década, con la colaboración de socios de fabricación «.Las redes ópticas ofrecen el potencial de mejorar significativamente las tasas de transferencia de datos acelerando el flujo de datos usando pulsos de luz, en lugar de enviar electrones sobre cables. Debido a esto, los investigadores han estado buscando maneras de hacer uso de señales ópticas dentro de estándares de bajo costo y alto volumen de las técnicas de fabricación de chips para uso generalizado.

El uso de un nuevo enfoque, los científicos en los laboratorios de IBM desarrollaron el Optochip Holey con la fabricación de 48 cavidades a través de un chip de silicio CMOS estándar. Las cavidades permiten el acceso óptico a través de la parte posterior del chip a 24  canales receptores y 24 transmisores  para producir un diseño ultracompacto, módulo óptico de alto rendimiento y de bajo consumo capaz de las elevadas tasas de registro de transferencia de datos.

La compacidad y capacidad de comunicación óptica se han convertido en indispensables en el diseño de grandes sistemas de manejo de datos. Con esto en mente, el módulo Holey Optochip está construido con componentes que están disponibles en el mercado hoy en día, ofreciendo la posibilidad de fabricarlos con las economías de escala.

En consonancia con las iniciativas de computación verde, el Optochip Holey logra récord de velocidad con una eficiencia energética (la cantidad de potencia necesaria para transmitir un bit de información) que está entre los mejores que se haya reportado. El transceptor consume menos de cinco vatios, la potencia consumida por una bombilla de 100 W podría alimentar 20 transceptores. Este progreso en las interconexiones de energía eficiente es necesario para permitir a las empresas que adoptan computación de alto rendimiento para manejar su carga de energía en el desempeño de aplicaciones de gran alcance, tales como análisis, modelado de datos y las previsiones.

Al demostrar los niveles sin precedentes de rendimiento, el Optochip Holey pone de manifiesto que la alta velocidad y bajo consumo de energía en las interconexiones son factibles a corto plazo y la óptica es el medio de transmisión único que puede mantenerse a la vanguardia de la demanda de aceleración mundial de la banda ancha. El futuro de la computación se basan en gran medida en la tecnología de chip óptico para facilitar el crecimiento de grandes datos y computación en la nube y el impulso de aplicaciones de próxima generación de centros de datos.

Microprocesadores de ordenador: ahorro de energía y dinero

Actualidad Informática. Micrprocesadores. Rafael Barzanallana
En los microprocesadores de hoy en día, gran parte de la potencia consumida  para poner en funcionamiento el procesador se está desperdiciando.

A un equipo de investigadores de  Case Western Reserve University, se le ocurrió una idea novedosa llamada puerta de potencia de grano fino, lo que ahorra energía y dinero en un par de maneras: se utiliza menos energía  y  menos calor.

«El uso de menos energía produce menos calor. Menos calor significa que se necesita menos enfriamiento», dijo Swarup Bhunia, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación y un autor de la investigación. «Eso puede evitar la necesidad de un ventilador grande para enfriar el procesador, lo que ahorra mucho dinero». Los procesadores se utilizan en una variedad de productos, desde computadoras hasta teléfonos celulares. Los gastos operacionales podrían reducirse en más de un tercio, dicen los investigadores.

Bhunia,  Lei Wang y  Somnath Paul, cuyo trabajo fue financiado por la Corporación Intel, presentaron su idea en la 25 ª Conferencia Internacional sobre la VLSI (Very-Large-Scale Integration) de diseño. Recibieron el premio a la mejor ponencia en la conferencia, celebrada en Hyderabad, India.

Bhunia explicó que dos partes de un procesador consumen energía: la ruta de datos y la memoria. La ruta de  datos realiza cálculos y toma decisiones de control, mientras que almacena los datos de la memoria. En informática rara vez se requiere todo lo que un procesador es capaz de proporcionar durante  todo el tiempo, pero todo el procesador está totalmente encendido de la misma manera.

Un intento de mejorar la disipación de potencia en los procesadores es a través de algo llamado coarse gating. Se apaga un bloque completo del procesador que no está siendo utilizado. Por ejemplo, habitualmente el bloque que realiza las sumas consume energía aunque no esté el microprocesador efectuando una suma.

El problema con este método es que la mayor parte del tiempo encontrar un bloque completo que no está siendo utilizado en un momento dado es dura.

El equipo de la Case Western Reserve tuvo la  idea de compuerta  para apagar sólo las partes de un componente que no se están utilizando en ese momento.  La memoria funciona del mismo modo. Un procesador tiene que ser capaz de almacenar grandes cantidades, pero rara vez en realidad las almacena.

Esto puede no parecer mucho, pero añade todo y se hace una gran diferencia. El equipo calculó que el ahorro de energía total de un procesador típico de un sistema de alto rendimiento, tales como una computadora de escritorio, sería de alrededor de 40%.

Bhunia explicó que  su sistema no puede ser aplicado a los procesadores actuales, pero podrían ser utilizados por las empresas para construir procesadores de próxima generación. Este nuevo método no sólo ayuda a las corporaciones sin embargo, pues una batería de teléfono móvil celular, pasaría de durar ocho horas a 11, por ejemplo.

Fuente: Case Western Reserve University, via Newswise.

Borrar información produce calor

Landauer, borrar información produce calor Estamos acostumbrados al calor residual producido por los cables eléctricos y frenos de automóviles. No tan conocido es el calor generado por el borrado de una memoria digital. Ahora un experimento inspirado por un «demonio metafórico» ha medido el calor fundamental, que algún día impondrá un límite a la potencia de los ordenadores.

El demonio de Maxwell, nombrado así desde el siglo 19 por el físico James Clerk Maxwell, es un enigma que parece romper una ley básica de la física mediante la creación de una máquina de movimiento perpetuo. Maxwell razonó que su demonio podía controlar una puerta que divide una caja de moléculas de gas, unas con  movimiento rápido y otras lento. Al abrir la puerta en los momentos oportunos, el demonio podría llenar uno de los lados de la caja con gas caliente y el otro con el frío, creando una diferencia de temperatura. Esa diferencia podría conducir a un motor, que produce trabajo útil sin que parezca que gasta energía suficiente.

En 1961, Rolf Landauer (1927-1999) propuso que la clave del enigma era la memoria del demonio. A medida que la criatura recoge información sobre el movimiento de las moléculas, se debe borrar la memoria anterior. Landauer sugirió que el proceso de borrado disipa el calor. Este calor gastado podría equilibrar el trabajo útil obtenido por el demonio, y asegurarse de que, de hecho, no se obtiene algo por nada.

No todo el mundo estuvo de acuerdo con esta explicación. Ahora Eric Lutz, de la Universidad de Augsburg, en Alemania y sus colegas han demostrado que realmente existe una mínima cantidad de calor producido por bit de datos borrados. Este límite llamado de Landauer es prueba de que el demonio no recibe «comida» gratis. «Estamos exorcizando al demonio», dice Lutz.

En vez de campana, libro y vela, los «exorcistas» utiliza un láser que puede establecer la posición de una pequeña cuenta de vidrio. El láser se enfoca para dar lugar a dos posiciones estables, izquierda y derecha o 0 y 1.  Resultante que un bit de memoria puede almacenar un 0 o 1, pero las memorias son siempre borradas por reposición a 0. El equipo encontró que el calor generado por el borrado  no es menor que el límite de Landauer (Nature, DOI: 10.1038/nature10872).

Esto tiene profundas implicaciones para la industria del microchip, dice Lutz. En este momento, los chips producen calor alrededor de 1000 veces más por bit que el límite, debido a la resistencia en sus cables. Los fabricantes de chips están trabajando en esto, pero llegará un punto en el que no se puede reducir más. «La tecnología basada en silicio se prevé alcanzará el límite de Landauer en 20 a 30 años», dice Lutz. A continuación, la capacidad de exprimir cada vez más los bits en un chip dependerá de encontrar mejores maneras de que se enfríen.

Hasta ahora resultaba muy difícil validar el principio del físico de IBM  por la dificultad de realizar experimentos con una sola partícula y medir la baja disipación de calor. De hecho, la energía que genera el borrado de un bit de información ha resultado ser de tan solo unos 3×10-21 julios a temperatura ambiente.

Los resultados del estudio también demuestran la “íntima conexión” –según señala el artículo– entre la teoría de la información y la termodinámica, dos ámbitos que ya relacionaba Landauer en sus propuestas.

Fuente: NewScientist

Cómo construir grafeno con un lápiz y cinta adhesiva

El siguiente vídeo (de Verisatium) muestra  como hacer una nanoestructura tan pequeña sin necesidad de complejos y caros instrumentos,  de la misma forma que lo hicieron los dos laureados con el premio Nobel  de 2010: ¡con un simple lápiz y cinta adhesiva!

Transistores biodegradables

Actualidad Informática. Electronica basada en productos biológicos como sangre, leche y mocos. Rafael BarzanallanaGanadora de un premio de investigación, la Universidad de Tel Aviv (Israel) utiliza automontaje de sangre,  leche y  proteínas del moco para construir la próxima generación de tecnología

El silicio, un elemento semiconductor, es la base de la más moderna tecnología, incluyendo teléfonos móviles celulares y ordenadores. Sin embargo, según investigadores de la Universidad de Tel Aviv, este material se está convirtiendo rápidamente en una industria obsoleta, pues la tendencia es hacia la producción de componentes cada vez más pequeños y que sean menos perjudiciales para el medio ambiente.

Un equipo que incluye a los estudiantes de doctorado Elad Mentovich y Hendler Netta del Departamento de Química de la UTA y el Centro de Nanociencia y Nanotecnología, con el supervisor el Dr. Richter Shachar y en colaboración con el Prof. Michael Gozin y su  estudiante de doctorado Bogdan Belgorodsky, ha reunido las técnicas más avanzadas de múltiples campos de la ciencia para crear transistores basados en proteínas,  semiconductores utilizados para alimentar dispositivos electrónicos, desde los materiales orgánicos que se encuentran en el cuerpo humano. Podrían convertirse en la base de una nueva generación del tamaño de las nanotecnologías, que sean flexibles y biodegradables.

Trabajan con las proteínas de la sangre, leche, y el moco, que tienen la capacidad de autoensamblarse para formar una película semiconductora, los investigadores ya han logrado dar el primer paso hacia las pantallas biodegradables, y su objetivo es utilizar este método para desarrollar todos los dispositivos de la electrónica. Su investigación, que ha aparecido en la revista Nano Letters and Advanced Materials, recibió recientemente la medalla de plata en los Materials Research Society Graduate Student Awards en Boston, MA.

Construyendo el mejor transistor de abajo hacia arriba

Uno de los retos de la utilización de silicio como semiconductor es que un transistor se debe crear mediante un «arriba hacia abajo». El fabricante ha de empezar con una oblea de silicio y esculpir la forma que se necesita, como tallar una escultura a partir de una roca. Este método limita las capacidades de los transistores cuando se trata de factores tales como el tamaño y flexibilidad.

Los investigadores se volvieron hacia la biología y la química, con un enfoque diferente para la construcción del transistor ideal. Cuando apilaban varias combinaciones de sangre, leche y proteínas mucosas a cualquier material de base, las moléculas se autoensamblaban para crear una película semiconductora a  nanoescala. En el caso de proteína de la sangre, por ejemplo, la película es aproximadamente de cuatro nanómetros alta. La tecnología actual en uso ahora es de 18 nanómetros, dice Mentovich.

Juntos, los tres tipos diferentes de proteínas crenr un circuito completo con capacidades electrónicas y ópticas, cada uno trayendo algo único al dispositivo. La proteína de la sangre tiene la capacidad para absorber oxígeno, Mentovich dice, que permite el «dopaje» de semiconductores con productos químicos específicos a fin de crear propiedades tecnológicas específicas. Las proteínas de la leche, conocidas por su fortaleza en entornos difíciles, forman las fibras, que son los componentes básicos de los transistores, mientras que las proteínas de la mucosa tiene la capacidad de mantener de color rojo, verde y azul por separado tintes fluorescentes, así como la creación de la emisión de luz blanca que es necesaria para la óptica avanzada.

En general, las habilidades naturales de cada proteína dan a los investigadores «control único» sobre el transistor orgánico resultante, lo que permite ajustes para la conductividad, el almacenamiento de  memoria, y la fluorescencia entre otras características.

Una nueva era de la tecnología

La tecnología está ahora cambiando de una época de silicio a una época de carbono, según  Mentovich, y este nuevo tipo de transistor podría desempeñar un papel importante. Los transistores construidos a partir de estas proteínas son ideales para los circuitos más pequeños y flexibles, que están hechos de plástico en lugar de silicio, que existe en forma de oblea que se rompen como el cristal  si se doblan. El descubrimiento podría conducir a una nueva gama de tecnologías flexibles, como pantallas, teléfonos celulares, tabletas, biosensores, y hips de microprocesadores.

Tan significativo es, que debido a que los investigadores están utilizando proteínas naturales para construir su transistor, los productos que crean serán biodegradables. Es una tecnología mucho más respetuosa  con el medio ambiente que aborda el creciente problema de la basura electrónica, que desborda los vertederos de todo el mundo.

Fuente: EurekAlert!

Grafino mejor que grafeno

Actualidad Informática. Gragino mejor que grafeno. Rafael BarzanallanaSuperfuerte y buen conductor el grafeno es el material  más  de moda en la física, pero nuevas simulaciones informáticas sugieren que los materiales llamados grafinos podrían ser igual de impresionantes. Grafinos son hojas de un átomo de espesor de carbono que se asemejan a grafeno, salvo en el tipo de enlaces atómicos. Hasta ahora sólo pequeños trozos de grafino se han fabricado, pero las nuevas simulaciones, que se describen en la revista Physical Review Letters, pueden inspirar nuevos esfuerzos para la construcción de grandes muestras. Los autores muestran que tres grafinos diferentes tienen una estructura electrónica semejante al grafeno. La simetría única en uno de estos grafinos potencialmente puede dar lugar a nuevos usos en dispositivos electrónicos, más allá de los del grafeno.

El grafino difiere de su primo de carbono el grafeno, que su marco 2D contiene enlaces triples, además de los dobles enlaces. Estos enlaces triples abren un conjunto potencialmente infinito de geometrías diferentes más allá de la red hexagonal perfecta del grafeno, aunque sólo se han sintetizado pequeños trozos de grafino,  hasta el momento. Sin embargo, esto no ha impedido a los teóricos la exploración de sus propiedades. Un trabajo reciente dio un indicio de que podrían tener ciertos grafinos conos de Dirac. Para comprobar esto, Andreas Görling de la Universidad de Erlangen-Nuremberg en Alemania y sus colegas han realizado una investigación más rigurosa del grafino.

En un examen más detallado del grafino rectangular simétrico, el equipo descubrió que los conos de Dirac no eran perfectamente cónicos. Un corte vertical en la dirección del «lado corto» de la red rectangular dio un triángulo invertido como cabría esperar, pero en la dirección perpendicular, paralela a la «cara larga», la sección transversal estaba curvada, como un triángulo doblado hacia una parábola. Esta distorsión debe conducir a una conductancia que depende de la dirección de la corriente, una característica que no se encuentra en el grafeno pero que podría ser explotada en dispositivos electrónicos a nanoescala, afirma  Görling. Otra propiedad potencialmente útil de este grafino es que, naturalmente, debe contener electrones de conducción y no debería requerir  «dopantes»,  átomos que se añaden como  fuente de electrones, como se requiere para el grafeno.

Amplar en: Next Big Future

Un transistor de nanotubos de carbono puede ser arrugado como un trozo de papel

Actualidad Informática. Transistores de nanotubos de carbono transparantes y flexibles. Rafael BarzanallanaGracias a las propiedades flexibles y robustas de los nanotubos de carbono,  investigadores han fabricado transistores que se pueden enrollar, plegar y estirarse. Ahora, un equipo de Japón ha hecho un transistor de  nanotubos de carbono que puede ser arrugado como un trozo de papel, sin degradación de sus propiedades eléctricas. El nuevo transistor es el más flexible  que no experimenta pérdida de rendimiento.

Los investigadores, Shinya Aikawa y coautores de la Universidad de Tokio y la Universidad de Ciencias de Tokio (Japón) han publicado su estudio en una reciente edición de .

«Lo más importante es que la electrónica actual podría ser útil en lugares o situaciones que antes no era posible», dijo el coautor Shigeo Maruyama, un profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Tokio, a PhysOrg.com. «Nuestro dispositivo es tan flexible y deformable, que podría ser pegado en cualquier lugar. Esto podría conducir a dispositivos electrónicos activos que se aplican como un adhesivo o un vendaje adhesivo, así como a la electrónica de portátiles «.

A diferencia de otros transitores de efecto de campo  (FET), el nuevo FET es único en que todos los canales y los electrodos están hechos de nanotubos de carbono (CNT), mientras que el sustrato está hecho de de polialcohol vinílico (PVA) altamente flexible y transparente. Anteriormente, la mayoría de los FETs flexible, transparentse han utilizado oro u óxido de indio y estaño como electrodos. Sin embargo, el oro disminuye la transparencia de los dispositivos mientras que el óxido de indio y estaño es frágil y limita la flexibilidad. FET recientes han sido compuestos enteramente por nanotubos de carbono, pero hasta ahora estos dispositivos se han construido en substratos de plástico gruesos, lo que limita su flexibilidad.

Después de modelar los componentes del dispositivo utilizando fotolitografía estándar y laminando con el PVA, el espesor final del nuevo CNT-FET fue de aproximadamente 15 micras. Este hecho de delgadez del dispositivo altamente flexible, se ha verificado con pruebas que muestran que el transistor terminado podría soportar un radio de curvatura de un mm con casi ningún cambio en las propiedades eléctricas. Aunque otros transistores flexibles se han desarrollado  con radios tan bajos como 0,1 mm, el nuevo transistor es el más flexible que no experimenta una degradación del rendimiento.

Después de someter el transistor a 100 ciclos de arrugado, los investigadores observaron una ligera disminución en la corriente de fuga máxima, que puede ser debido a algunas conexiones de trazos en la red CNT. Sin embargo, la disminución mínima en corriente de drenaje máxima, lo que se estabiliza después de aproximadamente 30 ciclos, no afecta a la transconductancia global, que no fue afectada por la flexión repetida.

Ampliar en: Shinya Aikawa, et al. “Deformable transparent all-carbon-nanotube transistors.” Applied Physics Letters 100, 063502 (2012). DOI: 10.1063/1.3683517

Fujitsu presenta nuevas memorias ferroeléctricas

Actualidad Informática. Nuevas memorias ferroeléctricas de Fujitsu. Rafael Barzanallana
Fujitsu Semiconductor América (FSA) ha ampliado su cartera cada vez mayor de productos de memoria ferroeléctricas con la introducción de un nueva  serie de memorias ferroeléctricas de acceso aleatorio (FRAM), producto que cuenta con un amplio rango de voltaje de 3.0V a 5.5V, y que ofrece importante flexibilidad de diseño  para los consumidores y aplicaciones industriales.

La nueva serie V incluye productos que van desde 16 kbit a 256 kbit, que abarca tanto las interfaces I2C y SPI. Los dos primeros miembros de la serie, el MB85RC16V y MB85RC64V, están disponibles en cantidades de producción. Los dispositivos se caracterizan por interfaces I2C en serie a una frecuencia de operación de 400 kHz, que cubre las densidades de 16 kbit y 64 kbit, respectivamente. Los productos de la serie V ofrecen una gran fiabilidad, con 10 años de retención de datosa 85 ?, así como una autonomía de 1 billón (1012) de lectura / escritura de ciclos. Los productos tienen una garantía de funcionamiento en el rango de temperatura de -40 ° C a +85 ° C.

«Las serie V FRAMs dar cabida a la gama común CMOS de voltaje de 3.3V a 5V, al tiempo que permite la tolerancia de ± 10% variación de la tensión «, dijo Tong Cisne Pang, director senior de marketing de Fujitsu Semiconductor América. «El amplio rango de tensión de esta nueva serie permite a los diseñadores de sistemas consolidar sus diseños en torno a una sola FRAM para múltiples plataformas. La flexibilidad de la serie V mejora la eficiencia logística y operativa, mientras que incrementa los costes de los componentes hacia abajo. »

Fujitsu planea el lanzamiento a mediados de año de un tercer dispositivo, el MB85RS64V, un FRAM 64 kbit con una interfaz SPI. Otros dispositivos que incorporan 256 Kbit con interfaces I2C o SPI también estará disponible en 2012. Todos los productos de esta serie están disponibles en los populares paquetes de 8 pines SOP de plástico, que son compatibles con la mayoría de las memorias EEPROM.

Amplia variedad de FRAMs Disponible de Fujitsu

Aparte de la serie V, Fujitsu ofrece una amplia variedad de dispositivos de FRAM de baja tensión de funcionamiento entre 2,7 y 3,0 V, que están equipadas con I2C, SPI o interfaces paralelas. Los niveles de densidad puede variar en cada 16kbit de 4 Mbits.

FRAM es la nueva generación de memoria no volátil que supera a las EEPROM y Flash, consume menos energía, y ofrece una mayor velocidad y resistencia prácticamente ilimitado a múltiples lecturas y escrituras. FRAM no es volátil, pero opera en otros aspectos como la memoria RAM. FRAM se ha convertido en una excelente alternativa en la memoria EEPROM en muchas aplicaciones, especialmente aquellas con las funciones frecuentes de los datos de registro y bajo consumo de energía, donde es esencial para prevenir cualquier pérdida de datos, incluso en el caso de un corte de energía repentino.

Fujitsu ha  producido masivamente  FRAM por más de 10 años con un historial comprobado de alta fiabilidad. Este medio de almacenamiento de avance se utiliza en una variedad de aplicaciones, incluyendo las tarjetas inteligentes, RFID, circuitos integrados de seguridad y muchas otras aplicaciones que requieren alto rendimiento de la memoria no volátil.

Materiales exóticos aumentan la seguridad electromagnética

Actualidad Informática. Metamateriales y ondas electromagnéticas. Rafael Barzanallana
Mediante el uso de materiales exóticos artificiales, los científicos de la Universidad de Duke y Boston College han logrado mejorar en gran medida las fuerzas del electromagnetismo (EM), una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza, sin dañar a los seres vivos ni  el equipo eléctrico. Este hallazgo teórico podría tener implicaciones para  amplia gama de aplicaciones tales como trenes de levitación magnética, que circulan por encima del suelo sin tocarlo y son impulsados por imanes.

EM se compone de dos tipos de campos,  eléctricos y magnéticos.Las fuentes de corriente alterna generan campos eléctricos y magnéticos, y si uno de ellos es ascendente conduce a la disminución del otro. Los campos eléctricos causan problemas si son  demasiado intensos.

«Para cualquier aplicación del EM que se ocupe de las cosas a escala humana son necesarios  campos EM  de alta intensidad para la generación de una fuerte fuerza EM e interfieren con otros dispositivos puediendo ser perjudiciales para los tejidos biológicos, incluyendo los seres humanos», dijo Yaroslav Urzhumov, profesor asistente de investigación en el Ingeniería Eléctrica y Computación de la Universidad de Duke, Facultad de Ingeniería.

«La gravedad de este problema se reduce sustancialmente si los campos son en su mayoría magnéticos, ya que las sustancias biológicas y la mayoría de los materiales convencionales son transparentes a los campos magnéticos», dijo Urzhumov. «Si bien no podemos eliminar por completo el campo eléctrico, una metamaterial magnéticamente activo, teóricamente podría reducir la cantidad de corriente necesaria para generar un campo magnético lo suficientemente intenso, reduciendo los campos eléctricos parásitos en el medio ambiente y hacer los sistemas EM de alta potencia  más seguros. »

Los resultados de Urzhumov Fueron el análisis publicado en línea en la revista Physical Review B, y el equipo de investigación contó con el apoyo de Air Force Office of Scientific Research.

La solución a este problema de la capacidad para la fabricación de materiales exóticos compuestos conocidos como metamateriales, que no son tanto una sola sustancia, el propósito es diseñar una estructura para exhibir  propiedades que no pueden encontrarse fácilmente en la naturaleza. Estos  metamateriales pueden ser fabricados en una matriz ilimitada de tamaños, formas y propiedades dependiendo de su uso previsto.

En el ejemplo de levitación magnética de trenes, electroimanes convencionales podría complementarse con un metamaterial, que ha sido diseñados para producir intensidades significativamente más altas de campos magnéticos con la misma cantidad de electricidad.

«El metamaterial debe ser capaz de aumentar la fuerza magnética, sin aumento de la corriente eléctrica en la bobina de la fuente», dijo Urzhumov. «El fenómeno de la resonancia superficial magnetostática podría permitir a los sistemas de levitación magnética  incrementar la masa de los objetos que levitan en un orden de magnitud, mientras que se sigue utilizando la misma cantidad de electricidad».

EM se utiliza actualmente en una serie de dispositivos y aplicaciones, que van desde «pinzas ópticas» subatómicas los científicos manipulan  las partículas microscópicas con rayos láser, hasta armas potencialmente muy destructivos.

Fuente: Yaroslav Urzhumov, Wenchen Chen, Chris Bingham, Willie Padilla, David Smith. Magnetic levitation of metamaterial bodies enhanced with magnetostatic surface resonancesPhysical Review B, 2012; 85 (5) DOI:10.1103/PhysRevB.85.054430

 

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