sexta-feira, 21 de agosto de 2015

LEDs em tecidos são fabricados em processo industrial


Fabricantes de materiais esportivos e camisas para jogadores e atletas certamente irão adorar.


Revestimento por imersão

Fabricar LEDs em forma de fibras - que podem então formar a trama dos tecidos eletrônicos - pode ser mais fácil do que se previa. Seonil Kwon, do instituto KAIST, na Coreia do Sul, descobriu que fabricar um LED em forma de fibra pode ser tão simples quanto mergulhar a fibra na solução adequada.

A essência da técnica é um conhecido processo industrial, chamado revestimento por imersão (dip coating). A fibra é mergulhada na solução, que se deposita para formar camadas de materiais orgânicos que dão origem aos LEDs. O controle preciso da deposição das camadas gerou LEDs de alta luminosidade, muito superior à de outros LEDs flexíveis.

Kwon testou a criação dos LEDs orgânicos em várias estruturas, mas os cilindros se mostraram particularmente bons para o trabalho, permitindo ajustar a espessura da camada de revestimento com precisão nanométrica.

Telas tecidas

A equipe afirma que esta tecnologia poderá acelerar a comercialização dos computadores de vestir e outros dispositivos incorporados nas roupas. Por se tratar de um processo já conhecido, os dispositivos eletrônicos poderão ser criados no sistema rolo a rolo, de alta velocidade, e em materiais que vão das fibras individuais às folhas flexíveis de plástico e até metal.

A grande expectativa é que essas fibras possam ser tecidas para a criação de telas flexíveis em roupas e outros materiais moles - os fabricantes de materiais esportivos e camisas para jogadores e atletas certamente irão adorar. "Nossa pesquisa vai se tornar a tecnologia central no desenvolvimento de diodos emissores de luz sobre fibras, que são elementos fundamentais dos tecidos. Esperamos conseguir baixar a barreira de entrada no mercado das telas de vestir," disse o professor Kyung Choi, coordenador da equipe.

Fonte: Inovação Tecnológica
 

sábado, 15 de agosto de 2015

Fonte variável - Três saídas independentes

Já faz um tempo que estou fazendo algumas experiências com um circuito de proteção que necessita de três tensões independentes, mas como as fontes que eu usava nos testes não estavam muito boas eu resolvi montar uma nova, eu já tinha a maioria dos componentes, só precisei de uma nova caixa e um pedaço de fio esmaltado para enrolar o transformador.

A montagem está em andamento e eu preciso acertar uma furação na parte frontal da caixa que fiz e não ficou boa.

Eu fiz um vídeo mostrando a montagem finalizada das placas, ainda precisa de um ajuste, mas está pronta, como o preço das chaves seletoras estão um pouco caros eu resolvi usar potenciômetro, mas futuramente pretendo substituir pelas chaves seletoras.




Os detalhes e as informações vão ficar para outro post com a montagem já finalizada, na descrição do vídeo tem um link que mostra algumas imagens das placas e do transformador finalizado.

Nanoímãs inclinados prometem memória dentro do processador


Captura de tela de uma simulação computadorizada que testou a inclinação dos nanomagnetos necessária para manter o efeito gerado pelo tântalo - 2 graus é suficiente.



Memórias magnéticas

Já pensou construir uma memória magnética sem precisar de um campo magnético externo para ler e gravar os dados?

Memórias magnéticas são interessantes porque elas não perdem os dados quando o aparelho é desligado - lembra-se do longamente esperado boot instantâneo? - e podem alcançar uma miniaturização extrema porque cada bit pode ser gravado em nanomagnetos e, em última instância, no spin de um único átomo. O problema é que gerar um campo magnético para ler e gravar esses dados exige equipamentos grandes e com grande consumo de energia, incompatíveis com a miniaturização pretendida - o objetivo é colocar tudo dentro de um chip. O que se descobriu agora é que pode ser possível eliminar a necessidade desse campo magnético externo para ler e gravar memórias magnéticas.

Tântalo

Uma equipe da Universidade de Berkeley, nos Estados Unidos, descobriu que a polarização dos nanomagnetos - polarização que deve ser alterada para indicar um bit 0 ou 1 - pode ser feita por uma corrente elétrica apenas inclinando-se levemente os nanomagnetos. A equipe do professor Sayeef Salahuddin já havia demonstrado que a aplicação de uma corrente elétrica a uma película do elemento tântalo cria uma polarização em materiais magnéticos sem a necessidade de qualquer campo magnético externo.

Contudo, juntar nanomagnetos dentro de um chip em número suficiente para formar uma memória exige que eles sejam alinhados perpendicularmente, mas a orientação vertical inibia o efeito de magnetização gerada pelo tântalo. "Nós descobrimos [agora] que inclinando o ímã - apenas 2 graus é suficiente - você tem todos os benefícios de um chaveamento magnético de alta densidade sem a necessidade de um campo magnético externo," disse Salahuddin.

Spintrônica e memcomputação

Este é um avanço importante para o campo da spintrônica, que pretende usar os spins de átomos e elétrons para computação e armazenamento de dados. A ideia é que as memórias magnéticas de estado sólido substituam não apenas os discos rígidos e as memórias RAM, mas também sejam fabricadas dentro do próprio processador, como ocorre no memcomputador, eliminando o intenso e demorado tráfego dos dados entre o processador e a memória.

Fonte: Inovação Tecnológica
 

domingo, 19 de julho de 2015

Carga ativa para baixa corrente

Depois de montar a carga ativa para 20A eu resolvi montar uma versão mais simples e prática com apenas um transistor de potência.

Eu tinha acabado de desmontado uma fonte que fiz para alimentar dois auto rádios, nela eu usei um dissipador (com ventilador) de uma antiga CPU no transistor de passagem (usei o TIP2955), então pensei, porque não usar um transistor de potência, com um encapsulamento igual ao TIP2955, mas que tenha uma potência razoável para usar com fontes de pelo menos 3A?

Fui dar uma olhada nos transistores NPN que tinha e separei o TIP58A, peguei ao acaso e a princípio eu não fiz nenhum tipo de cálculo, só fui ver a potência dele e a corrente de coletor no datasheet.

Depois que eu montei, fiz alguns testes e dias depois uns cálculos. De acordo com as tensões que medi no resistor R2 eu considerei um divisor de tensão, sendo R1 o transistor Q2, eu calculei a resistência aproximada de Q2 que com um consumo de 4A a resistência ficou em 2,8 ohms, isso quer dizer que quando tiver passando uma corrente de 4A por Q2 ele vai dissipar 46W aproximadamente, nesse dia que fiz os cálculos eu percebi a coincidência, o TIP58A tem 50W de potência(até 100°C).
A tensão no resistor R2 quando passa 4A é de 0,423V medido com multímetro, sendo que a potência calculada seria de 1,7W aproximadamente, eu usei de 5W que está mais que suficiente.

Respeitando a Ic de Q2 acredito que possa usar essa carga para correntes maiores por um período de tempo menor ou que seja limitado pelo tamanho do dissipador, como eu fiz essa carga para testar fontes de baixa corrente, 4A é mais que suficiente. Usando um TIP3055 como Q2 é possível "puxar" correntes maiores. É bom observar também que vai ter um aumento na potência dissipada no resistor R2 por usar acima de 4A, nos testes que fiz a temperatura do resistor subiu bem rápido, o máximo de corrente que cheguei a testar ficou nos 6,5A aproximadamente (por alguns segundos apenas), não quis forçar para não queimar o transistor.

Com apemas um transistor o esquema ficou bem simples:



Como não pensava em colocar alimentação interna eu desenhei a placa da carga separado da fonte como mostro na foto abaixo:




Abaixo as fotos da carga finalizada.








Aproveitei uma caixa de fonte de computador que tem um espaço mais que suficiente. Quem quiser montar, mas não tem os transistores do esquema pode usar qualquer transistor NPN com potência equivalente ou maior, no caso do driver qualquer BD NPN de média potência serve, pode usar também no lugar de R2 10 resistores de 1W x 1Ω como são normalmente usados em outros esquemas de cargas ativas pela internet, se for usar continuamente em 4A durante quase todo o dia é bom caprichar no dissipador do driver também.

segunda-feira, 15 de junho de 2015

Tecnologia full-duplex dobra capacidade de celulares e Wi-Fi


Teste do novo transmissor full-duplex em uma câmara anecoica.


Uma nova tecnologia de transmissão sem fios pode mudar fundamentalmente o projeto dos sistemas de transmissão via rádio, além de aumentar a largura de banda e a capacidade das redes sem fios, e reduzir o consumo de bateria dos equipamentos portáteis. Leo Laughlin e seus colegas da Universidade de Bristol, no Reino Unido, desenvolveram uma técnica que estima e anula a interferência gerada pela transmissão de cada aparelho.
Isto permite que um dispositivo de rádio transmita e receba no mesmo canal ao mesmo tempo. Em outras palavras, torna-se necessário apenas um canal para a comunicação de duas vias, utilizando a metade do espectro eletromagnético em comparação com a tecnologia atual.

Arquitetura full-duplex

Esta nova arquitetura full-duplex combina uma técnica de "isolamento de equilíbrio elétrico" com outra chamada "cancelamento ativo de frequência de rádio", suprimindo a interferência por um fator de mais de 100 milhões. O protótipo usa apenas componentes disponíveis comercialmente, tornando-o adequado para uso em aparelhos móveis, como celulares e tablets. Se for adotada em um sistema Wi-Fi, por exemplo, esta técnica pode dobrar a capacidade de um ponto de acesso, permitindo a conexão de um maior número de usuários, ou dobrar a taxa de dados para os usuários atuais.

Para os celulares, a operação full-duplex também poderia aumentar a capacidade e a velocidade de transmissão, ou, alternativamente, manter a rede atual com menor número de estações rádio-base, diminuindo o custo de operação. "Até agora havia um problema fundamental não solucionado com as comunicações via rádio. Como o espectro radioelétrico é um recurso limitado, e com as operadoras de rede pagando milhões para ter acesso a esse espectro, a solução deste problema nos coloca um passo mais perto de dispositivos mais rápidos, mais baratos e mais verdes para o nosso futuro conectado," disse Leo Laughlin.

Fonte: Inovação Tecnológica

domingo, 10 de maio de 2015

Feliz Dia das Mães

Todos os dias é dia das mães, mas hoje, como feriado tradicional, eu gostaria de desejar a todas as mães que me acompanham, às mães dos leitores que me acompanham, a minha mãe e a todas as outras mães do Brasil e do mundo um feliz dia das mães com muita paz e harmonia.


sexta-feira, 24 de abril de 2015

Descoberta sobre eletromagnetismo viabiliza antenas dentro dos chips


Hoje os chips são menores do que os conectores das antenas - agora a antena inteira cabe dentro do chip.


Descoberta sobre eletromagnetismo

Se a onda tecnológica atual dava a impressão de que já sabíamos tudo sobre o eletromagnetismo e a transmissão de dados por meio de antenas, ficou claro agora que essa era uma suposição ilusória. Uma nova descoberta não apenas complementa e estende as teorias atuais, como também tem implicações práticas imediatas para a melhoria da própria tecnologia, com grande impacto no campo das transmissões via rádio, hoje mais conhecidas pelo termo wireless (sem fios).

Físicos acabam de apresentar uma nova descrição da natureza mais íntima do eletromagnetismo que torna possível a construção de antenas pequenas o suficiente para serem inseridas dentro dos chips de computadores, tablets e celulares. E, no nível mais fundamental, a nova descrição alinhava uma ponte entre as teorias da física clássica e da mecânica quântica.

Dimensões das antenas

O entendimento atual das ondas eletromagnéticas vem do trabalho de James Clerk Maxwell, feito há mais de 150 anos, que estabelece que as ondas eletromagnéticas são geradas pela aceleração dos elétrons. Impulsionados por uma corrente elétrica, os elétrons aceleram e geram a radiação eletromagnética, ou ondas de rádio, que podem então ser dispersas pelo espaço através das antenas - a chamada radiação eletromagnética.

Ocorre que, para emitir e captar essas ondas, as antenas precisam ter dimensões que são determinadas pelo comprimento das ondas usadas nas transmissões - dimensões estas que são incompatíveis com as dimensões dos circuitos eletrônicos ultraminiaturizados da atualidade. Dhiraj Sinha e Gehan Amaratunga, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, descobriram agora que não precisa ser assim.


Teoria incompleta

Os físicos sabiam que a teoria de Maxwell era incompleta há várias décadas, desde que foram descobertos materiais conhecidos como sólidos dielétricos, que normalmente agem como isolantes, nos quais os elétrons não estão livres para se mover - mas esses materiais dielétricos geram e emitem radiação eletromagnética. Além disso, o fenômeno da radiação devido à aceleração dos elétrons não tem uma contrapartida na mecânica quântica, onde se assume que os elétrons saltam entre estados discretos de energia.

Apesar da incompletude da teoria, isso não impediu que esses materiais fossem usados na prática: os ressonadores dielétricos são a base das antenas dos telefones celulares, por exemplo. Os dois pesquisadores descobriram agora que o fenômeno da radiação eletromagnética não precisa ser gerado apenas pela aceleração dos elétrons: ele é gerado também por um processo chamado quebra de simetria.

Quebra de simetria do campo elétrico

Em física, a simetria é uma indicação de uma característica constante de um aspecto particular de um sistema. Neste caso em particular, quando os elétrons estão em movimento no material, há uma simetria do campo elétrico. Usando uma película muito fina de material piezoelétrico, a dupla demonstrou que é possível quebrar a simetria do campo elétrico aplicando um tensão assimétrica ao material. Isto gerou uma radiação eletromagnética que se espalha pelo espaço livre ao redor, demonstrando que o material pode funcionar como uma antena mesmo em escalas nanométricas.


Assim, a radiação eletromagnética emitida pelos materiais dielétricos é gerada tanto pela aceleração dos elétrons nos eletrodos metálicos conectados a eles, como Maxwell previu, quanto pela quebra de simetria do campo elétrico gerada pela chegada desses elétrons no material isolante. Além de permitir fabricar antenas dentro dos próprios chips, a descoberta pode ser o elemento que faltava na teoria eletromagnética.

"Eu não estou sugerindo que nós tenhamos descoberto alguma grande teoria unificadora, mas esses resultados vão ajudar a entender como o eletromagnetismo e a mecânica quântica se cruzam e se juntam. Eles abrem um enorme conjunto de possibilidades a serem exploradas," disse Amaratunga.

Aplicações práticas

A descrição deste novo fenômeno terá efeitos práticos imediatos, não apenas para os telefones celulares e para as redes sem fios, mas também para tecnologias que estão dependendo de um impulso de miniaturização para decolar, como a Internet das Coisas, que depende de transmissores e receptores sem fios muito pequenos - algo limitado pela atual dimensão das antenas.

Os materiais piezoelétricos usados no experimento podem ser fabricados na forma de filmes - ou películas muito finas - usando semicondutores como o niobato de lítio, o nitreto de gálio ou o arseneto de gálio, todos bem conhecidos da indústria eletrônica e totalmente integráveis no interior dos chips.

Fonte: Inovação Tecnológica