Tunelamento coletivo de elétrons. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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Tunelamento de elétrons coletivo

27.07.2009

Em um supercondutor, os elétrons são ligados em pares, e o comprimento dessa ligação, o chamado comprimento de coerência, é de várias dezenas de nanômetros. Um fenômeno interessante é possível com eles: o deslizamento de fase quântica.

Sua essência está no fato de que, do ponto de vista da mecânica quântica, os elétrons estão até certo ponto conectados em um par, mas até certo ponto não. Além disso, a proporção desses graus flutua. Se de repente, em algum ponto no tempo, os elétrons se tornarem livres, uma pequena seção do supercondutor perderá momentaneamente a capacidade de conduzir corrente supercondutora. Quando o diâmetro desse supercondutor é muito menor que o comprimento de coerência, ele perderá completamente a supercondutividade - outros pares não poderão contornar o obstáculo surgido de repente.

Até agora, acreditava-se que isso só pode acontecer com pares de elétrons individuais. No entanto, cientistas da Universidade de Illinois, liderados pelos professores Alexei Bezryadin e Paul Golbrath, descobriram um efeito semelhante em escala macroscópica: em um fino fio supercondutor, cem mil pares de elétrons experimentaram imediatamente o deslizamento de fase. Neste caso, o calor foi liberado e o fio, tendo aquecido, deixou de ser supercondutor.

De acordo com as leis da mecânica clássica, tal comportamento é impossível: todos esses elétrons não deveriam ter entrado em um novo estado, pois devem primeiro superar a barreira de energia. Obedecendo às mesmas leis quânticas, eles conseguiram passar por baixo dela e de todo o grupo de uma vez.

"Nossos resultados confirmaram que as leis da mecânica quântica funcionam mesmo para grandes sistemas", diz Alexey Bezryadin.

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Cada vez mais ouvimos falar de um aumento na quantidade de detritos espaciais que cercam o nosso planeta. No entanto, não são apenas os satélites e naves espaciais activos que contribuem para este problema, mas também os detritos de antigas missões. O número crescente de satélites lançados por empresas como a SpaceX cria não só oportunidades para o desenvolvimento da Internet, mas também sérias ameaças à segurança espacial. Os especialistas estão agora a voltar a sua atenção para as potenciais implicações para o campo magnético da Terra. O Dr. Jonathan McDowell, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, sublinha que as empresas estão a implementar rapidamente constelações de satélites e que o número de satélites poderá crescer para 100 na próxima década. O rápido desenvolvimento destas armadas cósmicas de satélites pode levar à contaminação do ambiente de plasma da Terra com detritos perigosos e uma ameaça à estabilidade da magnetosfera. Detritos metálicos de foguetes usados podem perturbar a ionosfera e a magnetosfera. Ambos os sistemas desempenham um papel fundamental na proteção da atmosfera e na manutenção ... >>

Solidificação de substâncias a granel 30.04.2024

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Estimulador cerebral implantado 30.04.2024

Nos últimos anos, a investigação científica na área da neurotecnologia tem registado enormes progressos, abrindo novos horizontes para o tratamento de diversas doenças psiquiátricas e neurológicas. Uma das conquistas significativas foi a criação do menor estimulador cerebral implantado, apresentado por um laboratório da Rice University. Chamado de Terapêutica Sobre-cérebro Digitalmente Programável (DOT), esse dispositivo inovador promete revolucionar os tratamentos ao proporcionar mais autonomia e acessibilidade aos pacientes. O implante, desenvolvido em colaboração com a Motif Neurotech e médicos, apresenta uma abordagem inovadora à estimulação cerebral. É alimentado através de um transmissor externo por transferência de energia magnetoelétrica, eliminando a necessidade de fios e grandes baterias típicas das tecnologias existentes. Isso torna o procedimento menos invasivo e oferece mais oportunidades para melhorar a qualidade de vida dos pacientes. Além de seu uso no tratamento, resiste ... >>

A percepção do tempo depende do que se está olhando 29.04.2024

As pesquisas no campo da psicologia do tempo continuam a nos surpreender com seus resultados. Descobertas recentes de cientistas da Universidade George Mason (EUA) revelaram-se bastante notáveis: descobriram que aquilo que olhamos pode influenciar grandemente a nossa noção do tempo. Durante o experimento, 52 participantes realizaram uma série de testes, estimando a duração da visualização de diversas imagens. Os resultados foram surpreendentes: o tamanho e o detalhe das imagens tiveram um impacto significativo na percepção do tempo. Cenas maiores e menos confusas criavam a ilusão de que o tempo estava desacelerando, enquanto imagens menores e mais movimentadas davam a sensação de que o tempo estava acelerando. Os pesquisadores sugerem que a confusão visual ou a sobrecarga de detalhes podem dificultar a percepção do mundo ao nosso redor, o que por sua vez pode levar a uma percepção mais rápida do tempo. Assim, foi demonstrado que a nossa percepção do tempo está intimamente relacionada com o que olhamos. Maior e menor ... >>

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Câmera de profundidade de alto desempenho 18.08.2017

A Qualcomm está se preparando para lançar a próxima geração de câmeras para o ecossistema Android. A empresa adicionou três novos módulos ao seu programa Spectra Module, permitindo que os fabricantes usem sistemas de câmeras prontos para uso em seus produtos.

Estamos falando do scanner de íris frontal, do sistema de visão de máquina de nível básico e do sistema de visão de máquina de qualidade superior. Os dois últimos oferecem tecnologias de detecção de profundidade passiva e ativa, respectivamente, com base na arquitetura do processador de sinal digital Spectra (ISP) de segunda geração redesenhada.

Entre os três novos módulos, claro, o mais interessante é o sistema avançado de visão de máquina. A solução é capaz de rastrear ativamente as alterações na profundidade da imagem usando uma fonte de luz infravermelha, uma câmera infravermelha e uma câmera de 16 megapixels (ou 20 megapixels, dependendo da configuração). A lâmpada emite luz que cria um padrão de pontos (um filtro especial é usado) e a câmera infravermelha lê esse padrão. O processador então analisa a curvatura dos pontos na superfície dos objetos e a distância entre os pontos, criando um mapa de profundidade bastante preciso com base nisso. Graças ao uso de iluminação infravermelha, o sistema pode funcionar mesmo no escuro.

O sistema é capaz de criar com bastante precisão uma imagem tridimensional em tempo real. O módulo cria uma imagem usando 10 mil pontos, e é capaz de distinguir a distância entre pontos adjacentes a partir de 0,125 mm, criando assim um mapa de profundidade muito detalhado a uma distância relativamente próxima.

A Qualcomm acredita que as tecnologias de estimativa de profundidade de imagem desempenharão um papel cada vez maior na eletrônica móvel no futuro. E isso é verdade, porque há muitas opções para usar essas oportunidades. O mais comum é a criação artificial de um efeito "retrato" de profundidade de campo rasa nas fotografias. Além disso, a tecnologia pode ser usada para detecção precisa, reconhecimento e identificação de rostos, reconstrução de objetos 3D, realidade aumentada mais precisa, cartografia, etc.

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