Como a nanotecnologia revoluciona a tecnologia da informação e comunicação

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A tecnologia da informação e comunicação é um setor industrial importante e em rápido crescimento, com uma elevada taxa de inovação. Um enorme progresso foi feito com a transição da eletrônica tradicional para a nanotecnologia. A nanotecnologia criou uma tremenda mudança na tecnologia da informação e comunicação.

Áreas inovadoras

O avanço na tecnologia da informação e comunicação devido à nanotecnologia pode acontecer em duas etapas. O primeiro passo é a abordagem de miniaturização de cima para baixo, que levará as microestruturas convencionais para além da fronteira da nanotecnologia. Em segundo lugar, a longo prazo, a nanoeletrónica ascendente e a engenharia de nanossistemas surgirão utilizando tecnologias como o processo de auto-organização para montar circuitos e sistemas.

Desenvolvimentos

O desenvolvimento está ocorrendo em (opto)eletrônica ultra-integrada combinada com poderosa tecnologia sem fio como produtos de massa de baixo preço, ultraminiaturização, design de sensores inovadores, produção de circuitos politrônicos baratos e poderosos, novas arquiteturas de sistema 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, está surgindo a criptografia quântica para aplicações militares e de inteligência.

Armazenamento de memória

O armazenamento de memória antes do advento da nanotecnologia dependia de transistores, mas agora são formadas matrizes reconfiguráveis para armazenar grandes quantidades de dados em pequenos espaços. Por exemplo, podemos esperar a introdução de RAMs magnéticas e elementos de túnel ressonantes em circuitos lógicos num futuro próximo. Cada nanobit de um dispositivo de armazenamento de memória é usado para armazenar informações. Será utilizada eletrônica molecular baseada em nanotubos de carbono ou macromoléculas orgânicas.

Semicondutores

A nanoamplificação e a incorporação de chips são usadas para construir dispositivos semicondutores que podem até manter e neutralizar o fluxo elétrico. Nanocircuitos integrados são usados ​​nos chips de silício para reduzir o tamanho dos processadores. As abordagens que prometem sucesso a médio prazo incluem, por ex. lógica quântica rápida de fluxo único (RSFQ) ou transistores de elétron único.

Dispositivos de exibição e áudio

A qualidade da imagem e a resolução dos dispositivos de exibição melhoraram com a ajuda da nanotecnologia. A nanopixelação desses dispositivos faz com que a imagem pareça real. Da mesma forma, a modulação de frequência em dispositivos de áudio foi digitalizada para um bilionésimo bit de sinal.

Processamento e transmissão de dados

No domínio do processamento e transmissão de dados, espera-se que o desenvolvimento de componentes eletrónicos, ópticos e optoeletrónicos conduza a custos mais baixos ou a processos mais precisos no domínio da tecnologia de fabrico. O desenvolvimento de componentes lógicos e de armazenamento em nanoescala é feito para a tecnologia CMOS atualmente dominante, usando pontos quânticos e nanotubos de carbono. Os cristais fotônicos têm potencial para uso em circuitos puramente ópticos como base para futuro processamento de informações baseado exclusivamente na luz (fotônica). Na eletrônica molecular, a nanotecnologia pode ser usada para montar componentes eletrônicos com novas características em nível atômico, com vantagens incluindo densidade de empacotamento potencialmente alta. Componentes menores, mais rápidos e melhores baseados em efeitos mecânicos quânticos, novas arquiteturas e um novo conceito de computação bioquímica chamado computação de DNA são possíveis com a nanotecnologia. O novo fenômeno, chamado de efeito “miragem quântica”, pode permitir a transferência de dados em futuros circuitos eletrônicos em nanoescala, pequenos demais para usar fios.

Áreas futuras de nanotecnologia

A nanotecnologia é a próxima revolução industrial e a indústria das 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 novas propriedades ópticas, elétricas e magnéticas

*Chipsets, memória e processadores não baseados em silício, mais rápidos e menores

*Computadores de nova ciência baseados em Computação Quântica

*Microscopia avançada e sistemas de fabricação

*Switches de telecomunicações mais rápidos e menores, incluindo switches ópticos

*Fenômenos de transmissão de alta velocidade baseados em plasmônica e outros fenômenos de nível quântico

* MEMS em nanoescala:sistemas microeletromecânicos