Physics News Update nº 838
O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 838, de 27 de julho de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein.[1] PHYSICS NEWS UPDATE
BOLINHAS QUÂNTICAS (no original “Quantum dots”) ACÚSTICAS. Uma nova experiência no Laboratório Cavendish, na Universidade de Cambridge, é a primeira a carrear, de modo controlável, elétrons ao longo de um chip e observar suas caracteírstica quânticas. Uma bolinha quântica restringe os elétrons a uma região do espaço em um semicondutor tão pequena que é virtualmente adimensional. Isto, por sua vez, força um regime quântico; o elétron pode ter apenas certas energias discretas, o que pode ser útil, dependendo das circunstâncias, para a produção de luz laser ou para o uso em detectores e, talvez, até em futuros computadores.
Uma bolinha quântica é usualmente feita, não pela moldagem do semicondutor em uma granulação fina, porém pela imposição de restrições nos possíveis movimentos dos elétrons, mediante a aplicação de voltagens a eletrodos próximos. Isto seria uma bolinha quântica estática. Também é possível fazer bolinhas quânticas dinâmicas — bolinhas móveis que são criadas pela passagem de ondas acústicas de superfície (surface acoustic waves = SAWs) que se movem através de um estreito canal através do plano de um circuito de chip especialmente projetado ( ver figura em http://www.aip.org/png/2007/289.htm).
A própria onda acústica é gerada mediante a aplicação de microondas a eletrodos com extremidades intervaladas por sobre um material piezoelétrico, tal como GaAs. O campo elétrico aplicado entre as protuberâncias dos eletrodos induz uma onda de som a se propagar ao longo da superfície do material.
Estas ondas acústicas têm a habilidade de capturar elétrons e conduzí-los (no original: “chauffer them”) ao longo da superfície.
A pequena região que confina o elétron, mesmo enquanto ele se move, é, com efeito, uma bolinha quântica. Tais bolinhas quânticas com base acústica já foram feitas antes, porém, de acordo com o pesquisador Michael Astley de Cambridge, esta é a primeira vez que o tunelamento dos elétrons (mesmo de elétrons isolados) para dentro e para fora de bolinhas quânticas foi observada. Esta é uma parte importante no carreamento de elétrons, uma vez que se quer controlar os movimentos e os spins dos elétrons. Se, além disso, elétrons em dois canais acústicos muito próximos ficassem emparelhados, então isso poderia apresentas a oportunidade de criar algo da sorte de um qubit[2] móvel, que poderia estar no coração de um computador quântico.(Astley et al., Physical Review Letters, artigo em publicação; website do laboratório em aqui)
CABELOS ENCARACOLADOS SE EMARANHAM MENOS DO QUE CABELOS LISOS. Os cabelos nas cabeças das pessoas (tipicamente entre 100.000 e 150.000 fios por cabeça), vêm em vários tons, graus de oleosidade e em vários graus de encaracolamento.
Jean-Baptiste Masson, que trabalha para o Laboratório de Óptica e Biociências da Ecole Polytechnique da França, resolveu estudar o problema cientificamente. No front experimental, ele consultou cabeleireiros e fez com que eles constassem os emaranhados nos cabelos das pessoas. No front teórico, ele engendrou um modelo geométrico de cabelo, na esperança de explicar os resultados matematicamente. Emaranhados, definidos como grupos de cabelos que resistem ao penteamento, se provaram estar presentes quase que o dobro das vezes em cabelos lisos do que em cacheados.
Masson explica isso dizendo que, embora cabelos lisos interajam entre si com menos freqüência, a interação se dá em grandes ângulos e que é o ângulo relativo entre os fios de cabelo que causam os emaranhados. Uma possível aplicação de seu trabalho em cabelos, diz Masson, é no projeto de produtos semlhantes ao velcro. Por exemplo, as propriedades do velcro poderiam ser modificadas pela adição de escamas extras à parte suave do velcro, ou por tornar a tensão dos fios maior — o equivalente a tornar os fios mais duros. Masson, cujo principal campo de pesquisas é a biofísica, espera que seu modelo geométrico possa ser também útil no estudo de polímeros e outros materiais filamentares no mundo biológico. (American Journal of Physics, agosto de 2007)
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[1] Não foi um erro de Ctrl-C & Ctrl-V, não… O nome de Ben Stein aparece nessa edição.
[2} “qubit” é uma apócope de “quantum bit” = “bit quântico”.
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
BOLINHAS QUÂNTICAS (no original “Quantum dots”) ACÚSTICAS. Uma nova experiência no Laboratório Cavendish, na Universidade de Cambridge, é a primeira a carrear, de modo controlável, elétrons ao longo de um chip e observar suas caracteírstica quânticas. Uma bolinha quântica restringe os elétrons a uma região do espaço em um semicondutor tão pequena que é virtualmente adimensional. Isto, por sua vez, força um regime quântico; o elétron pode ter apenas certas energias discretas, o que pode ser útil, dependendo das circunstâncias, para a produção de luz laser ou para o uso em detectores e, talvez, até em futuros computadores.
Uma bolinha quântica é usualmente feita, não pela moldagem do semicondutor em uma granulação fina, porém pela imposição de restrições nos possíveis movimentos dos elétrons, mediante a aplicação de voltagens a eletrodos próximos. Isto seria uma bolinha quântica estática. Também é possível fazer bolinhas quânticas dinâmicas — bolinhas móveis que são criadas pela passagem de ondas acústicas de superfície (surface acoustic waves = SAWs) que se movem através de um estreito canal através do plano de um circuito de chip especialmente projetado ( ver figura em http://www.aip.org/png/2007/289.htm).
A própria onda acústica é gerada mediante a aplicação de microondas a eletrodos com extremidades intervaladas por sobre um material piezoelétrico, tal como GaAs. O campo elétrico aplicado entre as protuberâncias dos eletrodos induz uma onda de som a se propagar ao longo da superfície do material.
Estas ondas acústicas têm a habilidade de capturar elétrons e conduzí-los (no original: “chauffer them”) ao longo da superfície.
A pequena região que confina o elétron, mesmo enquanto ele se move, é, com efeito, uma bolinha quântica. Tais bolinhas quânticas com base acústica já foram feitas antes, porém, de acordo com o pesquisador Michael Astley de Cambridge, esta é a primeira vez que o tunelamento dos elétrons (mesmo de elétrons isolados) para dentro e para fora de bolinhas quânticas foi observada. Esta é uma parte importante no carreamento de elétrons, uma vez que se quer controlar os movimentos e os spins dos elétrons. Se, além disso, elétrons em dois canais acústicos muito próximos ficassem emparelhados, então isso poderia apresentas a oportunidade de criar algo da sorte de um qubit[2] móvel, que poderia estar no coração de um computador quântico.(Astley et al., Physical Review Letters, artigo em publicação; website do laboratório em aqui)
CABELOS ENCARACOLADOS SE EMARANHAM MENOS DO QUE CABELOS LISOS. Os cabelos nas cabeças das pessoas (tipicamente entre 100.000 e 150.000 fios por cabeça), vêm em vários tons, graus de oleosidade e em vários graus de encaracolamento.
Jean-Baptiste Masson, que trabalha para o Laboratório de Óptica e Biociências da Ecole Polytechnique da França, resolveu estudar o problema cientificamente. No front experimental, ele consultou cabeleireiros e fez com que eles constassem os emaranhados nos cabelos das pessoas. No front teórico, ele engendrou um modelo geométrico de cabelo, na esperança de explicar os resultados matematicamente. Emaranhados, definidos como grupos de cabelos que resistem ao penteamento, se provaram estar presentes quase que o dobro das vezes em cabelos lisos do que em cacheados.
Masson explica isso dizendo que, embora cabelos lisos interajam entre si com menos freqüência, a interação se dá em grandes ângulos e que é o ângulo relativo entre os fios de cabelo que causam os emaranhados. Uma possível aplicação de seu trabalho em cabelos, diz Masson, é no projeto de produtos semlhantes ao velcro. Por exemplo, as propriedades do velcro poderiam ser modificadas pela adição de escamas extras à parte suave do velcro, ou por tornar a tensão dos fios maior — o equivalente a tornar os fios mais duros. Masson, cujo principal campo de pesquisas é a biofísica, espera que seu modelo geométrico possa ser também útil no estudo de polímeros e outros materiais filamentares no mundo biológico. (American Journal of Physics, agosto de 2007)
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[1] Não foi um erro de Ctrl-C & Ctrl-V, não… O nome de Ben Stein aparece nessa edição.
[2} “qubit” é uma apócope de “quantum bit” = “bit quântico”.
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
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