{"id":17137,"date":"2009-11-24T22:29:28","date_gmt":"2009-11-24T22:29:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/?p=17137"},"modified":"2009-11-24T11:36:45","modified_gmt":"2009-11-24T11:36:45","slug":"plasmonica-em-busca-da-computacao-a-velocidade-da-luz","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/2009\/11\/24\/plasmonica-em-busca-da-computacao-a-velocidade-da-luz\/","title":{"rendered":"Plasm\u00f4nica: em busca da computa\u00e7\u00e3o \u00e0 velocidade da luz"},"content":{"rendered":"<p><strong>O que \u00e9 plasm\u00f4nica?<\/strong> <\/p>\n<p>Um grupo de pesquisadores europeus demonstrou alguns dos primeiros dispositivos plasm\u00f4nicos que podem se tornar vi\u00e1veis comercialmente, marcando o in\u00edcio de uma nova era na computa\u00e7\u00e3o e nas comunica\u00e7\u00f5es de alta velocidade, quando os sinais eletr\u00f4nicos e \u00f3pticos poder\u00e3o ser manipulados simultaneamente. <\/p>\n<p>Circuitos eletr\u00f4nicos utilizam sinais transmitidos por el\u00e9trons, enquanto os circuitos \u00f3pticos transmitem os sinais por meio de f\u00f3tons. J\u00e1 os dispositivos plasm\u00f4nicos utilizam a oscila\u00e7\u00e3o conjunta dos el\u00e9trons para transmitir sinais eletr\u00f4nicos e \u00f3pticos ao longo dos mesmos condutores met\u00e1licos, por meio de ondas de quase-part\u00edculas chamadas polaritons. <\/p>\n<p>Pl\u00e1smons s\u00e3o pacotes de energia que flutuam sobre a superf\u00edcie de um metal e que d\u00e3o nome a esse campo emergente de pesquisas. Quando os pl\u00e1smons de superf\u00edcie passam por uma interface entre um material condutor e outro n\u00e3o-condutor, formam-se as quase-part\u00edculas chamadas polaritons. <\/p>\n<p>Desta forma, a plasm\u00f4nica &#8211; um campo emergente da tecnologia em nanoescala frequentemente chamada de &#8220;luz por meio de fios&#8221; &#8211; junta as vantagens das fibras \u00f3pticas, incluindo a alta velocidade na transfer\u00eancia de informa\u00e7\u00f5es, com os benef\u00edcios dos componentes eletr\u00f4nicos, particularmente suas min\u00fasculas dimens\u00f5es. <\/p>\n<p><strong>Processadores \u00f3pticos<\/strong> <\/p>\n<p>\u00c9 com base na plasm\u00f4nica que os cientistas esperam construir, num futuro agora mais pr\u00f3ximo, processadores de computador totalmente \u00f3pticos, capazes de operar em alt\u00edssimas velocidades, al\u00e9m de linhas de transmiss\u00e3o de dados de banda ultra larga e uma multiplicidade de novos sensores, capazes de levar a automa\u00e7\u00e3o a um novo patamar. <\/p>\n<p>&#8220;Nesses \u00faltimos cinco anos tornou-se poss\u00edvel construir um processador de computador totalmente \u00f3ptico, mas com todos os componentes inteiramente \u00f3pticos ele teria que ocupar uma \u00e1rea de 0,5 metro por 0,5 metro e consumiria muita energia. Com a plasm\u00f4nica, n\u00f3s poderemos construir os circuitos com a miniaturiza\u00e7\u00e3o suficiente para que esse processador caiba em um PC comum e mantenha a velocidade \u00f3ptica,&#8221; explica o Dr. Anatoly Zayats, da Queen&#039;s University, em Belfaste, na Irlanda do Norte. <\/p>\n<p>Os dispositivos plasm\u00f4nicos, contudo, vinham sendo limitados pelas curtas dist\u00e2ncias ao longo das quais os pl\u00e1smons de superf\u00edcie conseguem transmitir dados. <\/p>\n<p><strong>Guias de onda de polaritons<\/strong> <\/p>\n<p>Agora a equipe do Dr. Zayats resolveu este problema. <\/p>\n<p>A transmiss\u00e3o de dados por meio da plasm\u00f4nica funciona com base nas oscila\u00e7\u00f5es na densidade dos el\u00e9trons na fronteira entre dois materiais: um plasma diel\u00e9trico (n\u00e3o-condutor), ou um pol\u00edmero, e uma superf\u00edcie met\u00e1lica. <\/p>\n<p>Excitando os el\u00e9trons com luz \u00e9 poss\u00edvel propagar ondas de pl\u00e1smons de alta frequ\u00eancia ao longo da superf\u00edcie de um fio met\u00e1lico ou de um guia de ondas, transmitindo desta forma os dados. Entretanto, em muitos casos o sinal dissipa depois de percorrer alguns poucos micr\u00f4metros ao longo do fio &#8211; uma dist\u00e2ncia muito curta para permitir, por exemplo, a conex\u00e3o de dois chips no interior de um computador. <\/p>\n<p>O Dr. Zayats e seus colegas adotaram em enfoque alternativo, desenvolvendo o que eles chamaram de guias de onda de polaritons carregados por diel\u00e9trico. Modelando uma camada de pol\u00edmeros diel\u00e9tricos (polimetilmetacrilato) sobre um filme de ouro depositado em um substrato de vidro, eles constru\u00edram guias de onda de apenas 500 nan\u00f4metros de comprimento, aumentando a propaga\u00e7\u00e3o do sinal. <\/p>\n<p>Usando seus nano-guias de onda, os pesquisadores puderam fabricar todos os elementos necess\u00e1rios para construir os multiplexadores add-drop (ADM: add-drop multiplexers), uma parte crucial das redes \u00f3pticas que combinam e separam v\u00e1rios feixes de dados em um \u00fanico sinal e vice-versa. <\/p>\n<p>Enquanto um ressonador em anel \u00f3ptico &#8211; um dos elementos do ADM &#8211; dispon\u00edvel atualmente tem um raio de 300 micr\u00f4metros, o ressonador plasm\u00f4nico mede apenas cinco micr\u00f4metros. <\/p>\n<p><strong>Comunica\u00e7\u00e3o inter-chips \u00e0 velocidade da luz<\/strong> <\/p>\n<p>Os dispositivos plasm\u00f4nicos foram criados utilizando a tecnologia de fotolitografia dispon\u00edvel comercialmente, garantindo que eles possam ser fabricados em escala industrial. <\/p>\n<p>&#8220;Outros grupos de pesquisadores j\u00e1 alcan\u00e7aram n\u00edveis de propaga\u00e7\u00e3o iguais ou at\u00e9 melhores em dispositivos ainda menores, mas os processos que eles usaram s\u00e3o extremamente complexos e dificilmente poderiam ser replicados em escala industrial,&#8221; diz Zayats. &#8220;Nossa tecnologia pode n\u00e3o ser a menor, mas \u00e9 a mais pr\u00f3xima do mercado.&#8221; <\/p>\n<p>De fato, o fabricante de semicondutores franc\u00eas Silios interessou-se pelo projeto e j\u00e1 est\u00e1 desenvolvendo um plano de comercializa\u00e7\u00e3o da tecnologia, que envolver\u00e1 tanto a fabrica\u00e7\u00e3o direta dos componentes plasm\u00f4nicos quanto o seu licenciamento para outros grandes players do mercado. <\/p>\n<p>&#8220;Eu acredito que n\u00f3s come\u00e7aremos a ver esta tecnologia no mercado nos pr\u00f3ximos cinco ou dez anos,&#8221; prev\u00ea Zayats. &#8220;Um avan\u00e7o chave ser\u00e1 o uso da plasm\u00f4nica para efetuar a comunica\u00e7\u00e3o inter-chips, tornando poss\u00edvel transmitir dados entre um ou mais chips na velocidade da luz, eliminando o velho gargalo dos barramentos e permitindo a fabrica\u00e7\u00e3o de computadores muito mais r\u00e1pidos <\/p>\n<p><b>Autor: Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>O que \u00e9 plasm\u00f4nica? 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