Como a Nanotecnologia Revoluciona a Tecnologia da Informação e Comunicação

Tecnologia da informação e comunicação é um setor industrial importante e em rápido crescimento com alta taxa de inovação. Progresso enorme foi feito pela transição de eletrônica tradicional para eletrônica de nanotecnologia. A nanotecnologia criou uma mudança tremenda na tecnologia da informação e comunicação.

Áreas de avanço

O avanço na tecnologia da informação e comunicação devido à nanotecnologia pode acontecer em duas etapas. A primeira etapa é a abordagem de miniaturização top-down que levará microestruturas convencionais através da fronteira para a nanotecnologia. Em segundo lugar, a longo prazo, nanoeletrônica de bottom-up e engenharia de nanosistemas surgirão usando tecnologias como processo de auto-organização para montar circuitos e sistemas.

Desenvolvimentos

Desenvolvimentos estão ocorrendo em (opto)eletrônica ultra-integrada combinada com poderosa tecnologia sem fio como produtos de massa de baixo preço, ultra-miniaturização, design de sensores inovadores, produção de circuitos poliétricos baratos e poderosos, novas arquiteturas de sistemas usando nanotecnologia para futura computação de DNA que é interface para processos bioquímicos e computação quântica que pode resolver problemas para os quais não existem algoritmos clássicos eficientes. Devido ao desenvolvimento de componentes nanoeletrônicos, criptografia quântica para aplicações militares e de inteligência está emergindo.

Armazenamento de memória

Armazenamento de memória antes do advento da nanotecnologia dependia de transistores, mas agora arrays reconfiguráveis são formados para armazenar grande quantidade de dados em pequeno espaço. Por exemplo, podemos esperar ver a introdução de RAMs magnéticas e elementos de túnel ressonante em circuitos lógicos no futuro próximo. Cada nanobit único de um dispositivo de armazenamento de memória é usado para armazenar informação. Eletrônica molecular baseada em nanotubos de carbono ou macromoléculas orgânicas será usada.

Semicondutores

Amplificação nano e incorporação de chip são usadas para construir dispositivos semicondutores que podem até manter e neutralizar o fluxo elétrico. Nanocircuitos integrados são usados em chips de silício para reduzir o tamanho dos processadores. Abordagens promissoras de sucesso no médio prazo incluem, por exemplo, lógica de fluxo único quântico rápido (RSFQ) ou transistores de elétron único.

Dispositivos de exibição e áudio

Qualidade de imagem e resolução de dispositivos de exibição melhoraram com a ajuda da nanotecnologia. Nanopixelização desses dispositivos faz a imagem parecer real. Da mesma forma, modulação de frequência em dispositivos de áudio foi digitalizada para bilionésimo bit de sinais.

Processamento e transmissão de dados

No campo de processamento e transmissão de dados, desenvolvimento de componentes eletrônicos, ópticos e optoeletrônicos são esperados para levar a processos de menor custo ou mais precisos no campo de tecnologia de manufatura. Desenvolvimento de componentes lógicos e de armazenamento em nanoescala são feitos para a tecnologia CMOS atualmente dominante usando pontos quânticos e nanotubos de carbono. Cristais fotônicos têm potencial para uso em circuitos puramente ópticos como base para futuro processamento de informação baseado exclusivamente em luz (fotônica). Em eletrônica molecular, a nanotecnologia pode ser usada para montar componentes eletrônicos com novas características em nível atômico, com vantagens incluindo potencialmente alta densidade de empacotamento. Componentes menores, mais rápidos e melhores baseados em efeitos quânticos, novas arquiteturas e novo conceito de computação bioquímica chamado computação de DNA são possíveis com nanotecnologia. O novo fenômeno, chamado efeito "miragem quântica", pode permitir transferência de dados dentro de futuros circuitos eletrônicos em nanoescala pequenos demais para usar fios.

Futuras áreas de nanotecnologia

A nanotecnologia é a próxima revolução industrial e a indústria de telecomunicações será radicalmente transformada por ela no futuro. A nanotecnologia revolucionou as indústrias de telecomunicações, computação e redes. As tecnologias de inovação emergentes são:

• Nanomateriais com propriedades ópticas, elétricas e magnéticas inovadoras
• Chipsets, memória e processadores não baseados em silício mais rápidos e menores
• Novos computadores baseados em Computação Quântica
• Sistemas avançados de microscopia e manufatura
• Chaves de telecom mais rápidas e menores, incluindo chaves ópticas
• Fenômenos de transmissão de maior velocidade baseados em plasmônica e outros fenômenos de nível quântico
• MEMS em nanoescala: sistemas micro-eletro-mecânicos