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Eletrônica

Computador nanomecânico será mais robusto e gastará menos energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/08/2007

Computador nano-mecânico - mais robustez e economia de energia

Depois do advento dos computadores, parece que qualquer equipamento mecânico de cálculo ficou definitivamente no passado. Mas não é o que pensa uma equipe de pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos. Eles estão juntando as primeiras peças para construir o primeiro computador nanomecânico do mundo.

Computador mecânico

Não é uma volta ao passado. O esforço conjuga alguns dos conhecimentos mais avançados da nanotecnologia e da própria eletrônica. Na verdade, apresenta muitos desafios que ainda deverão ser vencidos. Como contrapartida, os cientistas deverão desenvolver técnicas que permitirão a construção de dispositivos nanoeletromecânicos (NEMS) que hoje ainda estão no reino das possibilidades.

Ao invés de utilizar os transistores nos quais se baseiam os computadores tradicionais, o computador nanomecânico terá seu funcionamento baseado unicamente em partes móveis - pistões, alavancas, eixos e portas. Esses mecanismos serão utilizados para a construção das portas lógicas, das chaves e das unidades de memória que formam os computadores.

Transístor mecânico

Os computadores tradicionais funcionam utilizando as cargas elétricas dos elétrons viajando ao longo dos circuitos. O computador nanomecânico também dependerá do movimento dos elétrons - só que seu trânsito será regulado pelos movimentos de vai-vem e puxa e empurra de milhões de peças mecânicas nanoscópicas.

O transístor mecânico já está pronto e funcionando (veja foto). A tarefa agora é começar a alinhá-los e colocá-los para funcionar em conjunto. "O próximo passo é demonstrar [o funcionamento] da memória. Nós estamos começando com o básico da engenharia da informação," diz Blick.

Robustez e durabilidade

"A idéia é contar com um novo tipo de dispositivo para aplicações computacionais," diz o professor Robert Blick, um dos autores da idéia e um de seus principais realizadores. Idéia aliás inspirada na máquina de cálculos projetada pelo matemático inglês Charles Babbage, no século XIX.

Certamente que um computador mecânico, mesmo um nanomecânico, jamais competirá em termos de velocidade com um computador eletrônico. Mas ele terá algumas vantagens em aplicações específicas. Por exemplo, eles deverão ser mais robustos e duráveis do que os chips de silício, o que os torna ideais para ambientes extremos, como o interior dos motores de automóveis, as sondas espaciais e até os brinquedos infantis.

Economia de energia

A energia necessária para fazer um computador nanomecânico funcionar será muito menor do que a exigida pelos computadores eletrônicos. E como poderão funcionar a temperaturas de até 500º C, eles dispensarão os equipamentos de resfriamento e dissipação de energia que, além de grandes, são mais um ítem para consumir mais energia ainda.

Energia que, quando somada, atinge cifras impressionantes: estima-se que de 15 a 20% da energia consumida nos Estados Unidos seja gasta no resfriamento de computadores, aí incluídos os sistemas de ar condicionado. "Esta é uma das nossas motivações. É por isso que nós temos esse sonho, para atacar o problema em sua raiz," diz o Dr. Blick.

Peças de diamante

Os pesquisadores afirmam que levarão cerca de quatro anos para conseguir construir o primeiro protótipo do computador nanomecânico. Uma das maiores dificuldades é a seleção dos materiais utilizados. Provavelmente o silício não sairá vencedor nesta categoria de computadores. Películas de diamantes estão com grandes vantagens, pela sua grande resistência e durabilidade e pela facilidade de serem fabricados em escala industrial.

Bibliografia:

Artigo: A nanomechanical computer - exploring new avenues of computing
Autores: Robert H Blick, Hua Qin, Hyun-Seok Kim, Robert Marsland
Revista: New Journal of Physics
Data: July 2007
Vol.: 9 No 7 241
Link: http://tinyurl.com/3xgapw






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