Post on 14-Jul-2020
ENGENHARIA E
TECNOLOGIA –
CONSTRUINDO O FUTURO
PROF. DR. BRUNO HONDA
26/02/2017
Prof. Dr. Bruno Honda - Universidade Paulista
TÓPICOS
• Memorial
• Histórico – paradigma atual
Atualmente:
• Fotônica
• Spintrônica
• Grafeno
• OLEDs
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MEMORIAL
• Bacharel em Física (USP, 2002)
• Mestre em Ciências (MSc) – Física (USP, 2004)
• Doutor em Ciências (PhD) – Física (USP, 2009)
Áreas de pesquisa:
• Polímeros (dissipador de calor)
• Câmeras infravermelha (térmica)
• Spintrônica e Opto-magnetismo
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HISTÓRICO
Primeiro computador: ábaco
Cálculo – latim, ‘pedra’;
Utilização:
• Grande número de objetos
• Rapidez
• Precisão
HISTÓRICO
E.N.I.A.C. (electronic numerical integrator
and computer)
Segunda Grande Guerra – trajetória
balística;
- Válvulas termiônicas (~17.000)
* O Jogo da imitação Alan Turing (Máquina de Turing)
E.N.I.A.C.
Técnico e programadora
HISTÓRICO
Revolução tecnológica - Transistor (anos 70) (“vale do
silício”)
• Material semicondutor
Fonte: www.wisegeek.com
HISTÓRICO
Vantagens do transistor:
• Economia de energia
• Tamanho reduzido (miniaturização)
*1996 Pensylvania – “ENIAC on a chip”
PARADIGMA
• Nanotecnologia (nano ~ 10-9)
• Aumentar a densidade de transistores no mesmo espaço
Paradigma: como aumentar a capacidade de
processamento?
• Molécula ~ 0,5 10-9 m
• Como construir um dispositivo menor que seus
componentes?
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NOVAS TECNOLOGIAS
• Mudanças: propaga informação
• Eletrônica – elétrons (cargas elétricas)
• Alternativa: LUZ
• Efeitos e propriedades da luz
• Materiais Fotossensíveis
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Peter Zijlstra, James W. M. Chon, and Min
Gu, Five-dimensional optical recording
mediated by surface plasmons in gold
nanorods, Nature (2009) 459, 410-413
COMPUTAÇÃO –
LIMITES (HARDWARE)
• Fotônica
Tecnologia em que o elétron é substituído pelo fóton
(partícula de luz) para desempenhar as mesmas funções:
circuitos ópticos em vez de elétricos - velocidade de
processamento e economia de energia.
• Scanner de código de barras, Blu-Ray, controles remotos;
• Cirurgias para correções ópticas, endoscopia, remoção de
tatuagem, estética;
• Nivelamento de estruturas em construções;
• Shows de laser, efeitos e artes);
• Impressão e corte laser
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ATUALMENTE
• Transporte de informação por luz
• Fibras óticas
PROBLEMA
• Fazer a luz se curvar de 90º em microcircuitos
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PROCESSAMENTO – LIMITES
• Computação quântica
Mudar a maneira como a computação é feita. Substitui-se os
bits por seus análogos quânticos qubits. O emaranhamento
e superposição de estados quânticos nos levam à um
processamento binário extremamente rápido e eficiente;
• Spintrônica
Mudar a maneira de como a informação é manipulada.
Propõe-se novos métodos para construção de
processadores, dispositivos de memória ultra rápidos, leitura
e armazenamento com luz (magneto-óptica e opto-
magnetismo
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SPINTRONICA
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• SPIN
• Característica da matéria
• Campo magnético intrínseco – carga em rotação
• Por exemplo: elétron
• Definição: SPIN UP ↑ ou SPIN DOWN ↓
SPINTRÔNICA
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• Interesse tecnológico: controle magnetismo – luz;
• “Spin Coherence Generation”;
• Materiais: ilhas quânticas QDs (InAs/GaAs) e semicondutores
magnéticos (EuTe);
PRINCIPAIS PROBLEMAS PARA A
COMPUTAÇÃO QUÂNTICA?
• Materiais disponíveis: temperaturas criogênicas (4-78K)
• Apostas: ilhas quânticas (quantum dots), poços quânticos
(quantum wells), semicondutores magnéticos;
• Descobrir este material;
• Construir de fato um processador quântico;
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GRAFENO
• Camada de carbono (grafite) extremamente fina
Propriedade:
• Carbono (C) distribuído em forma hexagonal
• Rígida, transparente e flexível!
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GRAFENO
Aplicações:
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OLED
• “Organic Light Emitting Diode”
• LEDs orgânicos
• “Tinta de luz”
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FUTURO?• Dispositivos transparentes
• Ultrafinos
• Ultrarrápidos
• Resolução “olho humano”
• Nuvem: grande rede conectada em tempo real (ex. FOLDIT)
Energia renovável (verde)
• Carro Elétrico
• Energia Solar
• Sistemas autossustentáveis
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LEIS DE CLARKE
(ARTHUR C. CLARKE)
• Quando um cientista distinto e experiente diz que algo é
possível, é quase certeza que tem razão. Quando ele diz
que algo é impossível, ele está muito provavelmente
errado.
• O único caminho para desvendar os limites do possível é
aventurar-se um pouco além dele, adentrando o
impossível.
• Qualquer tecnologia suficientemente avançada é
indistinguível de magia.
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FONTES DE PESQUISA
Biblioteca (leiam livros físicos!)
• Halliday, D, Walker, R, “Fundamentos de Física”, São
Paulo, LTC, 2009.
INTERNET :
• www.techtudo.com.br
• www.sciencemag.org
• www.nature.com
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ATÉ A PRÓXIMA!
Muito obrigado pela presença!
Bslhonda.webnode.com
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