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Minúsculo supercomputador "cerebral" é criado

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Minúsculo supercomputador "cerebral" é criado

Mensagem por Safra em 8th Junho 2008, 03:19

O computador mais poderoso que existe é o cérebro e agora cientistas criaram uma máquina com apenas algumas moléculas que imita o funcionamento cerebral. A descoberta poderia abrir as portas para minúsculos computadores ultra-poderosos.



A imagem mostra um cérebro molecular. Vários deles juntos tornam possível que eles trabalhem como um sistema nervoso central. Crédito: Arindam Bandyopadhyay/ http://whatisthematrix.warnerbros.com/

Já foram previstos computadores do tamanho de hemácias correndo em nossas veias, mas até o momento este dispositivo pode carregar simultaneamente 16 vezes mais operações do que um computador de transistores comum. Os pesquisadores sugerem que a invenção poderá realizar aproximadamente mil vezes mais operações do que um transistor. Cientistas manipulam transístor atômico

Essa máquina pode servir não somente como o fundamento de um poderoso computador, mas também servir como um elemento de controle de equipamentos complexos como médicos microscópicos ou fábricas, os cientistas disseram.

O dispositivo é feito de um composto conhecido como duroquinona. Esta molécula se assemelha a um prato hexagonal com quatro cones se ligando “como um pequeno carro”, explicou o pesquisador Anirban Bandyopadhyay, um cientista de eletrônica molecular e inteligência artificial do National Institute for Materials Science em Tsukuba, Japão.

A duroquinona é menor do que um nanômetro, ou um bilionésimo de um metro. Isso a torna centenas de vezes menor do que as ondas de luz visível.

A máquina é feita com 17 moléculas de duroquinona. Uma molécula situa-se no centro de uma formação em anel pelas demais 16. Toda a invenção é acondicionada em uma superfície de ouro.

Como funciona

Os cientistas operam o dispositivo ao mexer com o centro da duroquinona com pulsos elétricos vindos de uma agulha condutiva extremamente afiada. A molécula e seus quatro cones podem mudar de posição em uma variedade de maneiras dependendo das diferentes propriedades do pulso (por exemplo, a força do pulso). Nanotecnologia permite roupa autolimpante

Como os vínculos químicos no centro da duroquinona são enfraquecidos com as demais 16 moléculas, cada uma delas muda também. Imagine, por exemplo, uma aranha no meio de uma teia feita com 16 voltas de fios. Se a aranha se move em uma direção cada fio ligado a ela experimenta um puxão levemente diferente do que as outras.

Dessa maneira o pulso na molécula central pode transmitir simultaneamente diferentes instruções a cada uma das demais moléculas. Os pesquisadores dizem que seu projeto foi inspirado pelos neurônios que irradiam galhos como uma árvore, com cada galho sendo usado para se comunicar com outra célula nervosa.

“Todas estas conexões são a causa do grande poder do cérebro”, disse Arniban.

Já que a duroquinona possui quatro cones, cada molécula possui essencialmente quatro configurações. Como a molécula central pode controlar outras 16 duroquinonas simultaneamente, matematicamente isso significa que um único pulso na máquina pode ter 4^16, ou quase 4,3 bilhões, de resultados diferentes.

Em comparação, um transistor de um computador normal pode apenas carregar uma instrução por vez, e apenas duas combinações, zero e um. Isso significa que um único pulso pode levar a apenas dois resultados diferentes.

Colocando para funcionar

A idéia é ligar este novo dispositivo com outras moléculas – seja cópias de si mesmas ou compostos diferentes que outros cientistas tenham inventado. Por exemplo, pesquisadores criaram um conjunto de máquinas com o tamanho de uma molécula nas últimas duas décadas: motores, propulsores, disjuntores, elevadores, sensores, etc. A nova invenção poderia oferecer uma maneira de controlar todos os outros componentes para trabalharem juntos. Arniban e seus colegas revelaram que eles poderiam ligar oito outras “máquinas moleculares” à sua invenção, trabalhando juntas como se fossem parte de uma fábrica em miniatura. Criado rádio menor do que um grão de areia

Esta invenção pode servir como o elemento controlador de um conjunto complexo de peças moleculares, sugeriu Arniban. Uma futura aplicação para tais máquinas “pode ser na ciência médica”, ele disse ao site LiveScience.com. “Imagine pegar um conjunto de máquinas moleculares e inseri-las na corrente sanguínea, talvez para destruir um tumor dentro do corpo.”

O dispositivo é atualmente operado com uma agulha condutiva extremamente afiada que está conectada a um microscópio de tunelamento, uma máquina grande muito maior do que as 17 moléculas em questão. No entanto Arniban espera que no futuro ele possa enviar comandos utilizando moléculas que levem os pulsos elétricos.

O dispositivo precisa ser criado em condições de vácuo e em temperaturas extremamente frias (-196ºC). Mas Arniban disse que é possível operá-la em temperatura ambiente, no entanto.

Ainda mais poderosa

Arniban disse também que eles poderiam expandir seu dispositivo de um formato bidimensional com apenas 16 moléculas ligadas para uma forma tridimensional esférica com 1.024 duroquinonas. Isso significa que ela poderia operar 1.024 instruções de uma única vez com 4^1024 resultados diferentes, um número maior do que o dígito um seguido de mil zeros. Eles poderiam controlar a molécula central da esfera através de conexões ligadas ao centro. O computador quântico muito mais próximo

“Nós iremos definitivamente ao [formato] 3D imediatamente”, disse Arniban.

Arniban e seus colegas Somobrata Acharya detalharam suas descobertas na edição de 10 de março da revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences. [LiveScience]
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Re: Minúsculo supercomputador "cerebral" é criado

Mensagem por Carlos Costa em 8th Junho 2008, 22:50

Serão, sem dúvida nenhuma, ainda mais poderosos, rápidos e eficientes do que os futuros computadores fotónicos. Smile

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