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Green computing using next-generation nanotechnology | Amalio Fernández-Pacheco | TEDxZaragoza


viviamo oggi in un’era digitale con molto
sofisticati dispositivi elettronici come
computer e telefoni cellulari che fanno parte
della nostra vita quotidiana
questi dispositivi sono semplicemente fantastici e
hanno rivoluzionato il modo in cui gli umani lavorano
fare uso del tempo libero e interagire
insieme
questa radicale trasformazione è stata
possibile solo tra qualche decennio grazie a
lo sforzo congiunto o scienziati e
ingegneri come in ogni rivoluzione
nella storia umana dovremmo chiederci
dove siamo veramente pronti per tutto
questi cambiamenti e altri negativi
conseguenze che dovremmo identificare e
provare a risolvere questa domanda porterà a
la tua mente ha diverse idee per cui
problemi di sicurezza di istanza associati a
come vengono gestiti i dati elettronici
pensa allo scandalo degli hacker nel
ultime elezioni americane filosofiche e
questioni etiche dal momento che un’istruzione così
dominato dalla tecnologia potrebbe non essere il
il modo migliore per allevare i nostri figli e dentro
generale se la grande dipendenza che noi
avere oggi su questi dispositivi elettronici
ci rende davvero più forti
società sviluppata c’è un ulteriore
inconveniente in questa storia che non ho
menzionato ancora che è in realtà quello
motivando la mia ricerca che è il
crescente preoccupazione associata al
consumo energetico totale del computing
dispositivi in tutto il mondo e le sue implicazioni
per l’ambiente
la rivoluzione della tecnologia dell’informazione
è stato possibile grazie alla
miniaturizzazione di circuiti integrati
un circuito integrato è l’elettronica
circuito che fa parte di un computer che è
chiamato integrato perché elettronico
componenti come i transistor sono
direttamente fabbricato sul chip di silicio
è per questo che possono essere fatti estremamente
è estremamente piccolo con miliardi di
loro occupano un’area molto piccola che è
perché ora abbiamo allo stesso tempo davvero
dispositivi leggeri ma potenti tuttavia a
una maggiore potenza di elaborazione implica un maggiore
il consumo di energia ancora questi dispositivi
come i telefoni cellulari consumano meno
energia di molti elettrodomestici a casa
tuttavia il suo numero sta aumentando rapidamente
in tutto il mondo perché è umano
la fame per la tecnologia è attualmente
senza scopo e per illustrare come
importante questo problema è oggi facciamolo
dai un’occhiata ai grandi data center così
questi data center come Google
Facebook ecc. Si occupano di una grande quantità di
informazioni provenienti dal web e
i social media le migliaia di migliaia
di unità di calcolo nei data center
creare molto calore è per questo che questi
i data center si trovano normalmente in
zone fredde del pianeta e loro lo faranno
richiedono l’ occhio Ganic di raffreddamento
infrastrutture infatti secondo
alcune fonti se immaginiamo tutti i dati
centri che formano un singolo paese questo
il paese sarebbe il quinto della lista
dei paesi che consumano più energia in
il mondo e fa davvero paura
la figura sta per peggiorare
quindi di vitale importanza per creare
nuove tecnologie che sono più ecologiche
non sono basati su completamente diversi
meccanismi e molti ricercatori
in tutto il mondo stanno studiando diversi
approcci nel mio caso che uso
nanotecnologia e magnete
la nanotecnologia è l’area della tecnologia
che si occupa di oggetti al nano
scala che di solito è definita essere
tra 1 e 100 nanometri per
avere un’idea intuitiva di ciò che questo
scala significa davvero diamo un’occhiata a
questo sovrano e vorrei che tu pagassi
attenzione alla scala 1 millimetro ora
immagina di dividere quella scala 1.000
volte una di queste unità potrebbe essere a
micron che è della stessa scala e come
cellule e batteri
ora immagina di dividere 1 micron 1/4
a volte più che è un nanometro così
puoi immaginare quanto sia piccolo così
transistor al silicio che fanno parte di
i circuiti integrati sono già
nanometriche loro carica elettrica è
utilizzato per memorizzare bit di informazioni in
tali ricordi è necessario applicare a
fornitura continua di energia per
mantenere quei bit in memoria e non essere
cancellato nel tempo, inoltre, ogni volta
c’è un bit di calcolo che deve essere
trasferito dalla memoria al
unità di elaborazione o CPU che torna a
memoria una volta che il calcolo è stato
eseguito in modo da poter vedere corrente
le architetture di calcolo potrebbero essere di più
efficiente se nessuna fornitura continua di
l’energia era necessaria per mantenere quei ricordi
quei pezzi in memoria e se memoria e
CPU sono state unite insieme, ma come è possibile
vedere per questo abbiamo bisogno di un completamente nuovo
imbottitura per il calcolo è per questo il mio
colleghi e io all’università di
Cambridge sta studiando il
possibilità di utilizzare il nano magnetico
strutture per il calcolo verde in
in particolare stiamo concentrando la nostra attenzione
sui fili magnetici nano un filo nano è un
filo standard ma ha diametri al
scala nano
e ha diversi micron di lunghezza a causa di
la sua forma molto allungata che può immagazzinare
battiti multipli lungo la sua lunghezza che
muoviti come piccoli pacchetti confinati quando
vengono applicati piccoli impulsi di corrente
attraverso i fili perché sono fatti
di materiali magnetici di cui non hanno bisogno a
fornitura continua di energia per
mantieni quei bit in memoria e lo sono
non solo bello da memorizzare e spostare questo
dati ma possono anche eseguire
calcoli questo è ottenuto da
modificando la forma di questi fili e
collegandoli agli altri in
configurazioni particolari molti
gli scienziati hanno studiato il
proprietà dei fili magnetici nano per
più di un decennio ora scoprendo
proprietà affascinanti ora al fine di
fare circuiti integrati basati su questi
Nano fili tecnologia fattibile che ci serve
che quei circuiti integrati hanno
maggiori capacità di archiviazione e per quello
abbiamo bisogno di un ulteriore cambiamento radicale
che sta creando per la prima volta
chip tridimensionali perché qualsiasi chip
che è stato mai fabbricato è
essenzialmente bidimensionale con un piano
di transistor e interconnettori
formando un solo piano il piano di
il chip è dovuto a una fondamentale
collo di bottiglia nella produzione che è
gli attuali metodi di fabbricazione nano
sono utilizzati dall’industria microelettronica
davvero fantastico da creare complesso per il
Nano strutture ma lottano finora
per rendere nano tridimensionale
struttura il mio gruppo a Cambridge
insieme a collaboratori in altri
gruppi negli Stati Uniti e uno qui in
Saragozza Spagna sta indagando sul
possibilità di usare l’elettrone
microscopi per 3d nano fabbricazione di
il microscopio elettronico è uno dei più
strumenti versatili nella nanotecnologia
invece di utilizzare luce convenzionale essa
usa gli elettroni per creare oggetti
su scala nanometrica in grande dettaglio nel nostro
caso combiniamo questi processi con
gas e per poterli utilizzare
microscopi come stampanti 3d nano quindi
immagini che puoi vedere qui su
schermo sono stati creati con questo
tecnica e hanno caratteristiche circa 1.000
tempi più piccoli di quelli del miglior 3d
la stampante sul mercato può fare oggi
questa tecnica è ancora solo fattibile
per la prototipazione e dovremo fare
questo processo più veloce ed economico in
per renderlo compatibile con la massa
produzione massiccia il nostro gruppo è
indagando se le proprietà di questi
i nanofili hanno il necessario
caratteristiche per il calcolo verde
e in particolare affrontiamo diversi
sfide importanti è la prima
che abbiamo bisogno di rendere questi i materiali
fatto di questi nanofili meglio in ordine
per ottenere un flusso regolare di dati
inoltre la maggior parte dei metodi di nanotecnologia
che sono stati creati sono progettati per
sondare strutture nano bidimensionali in
il nostro caso nel nostro laboratorio che stiamo facendo
modifiche e creazione di nuovi
tecniche al fine di essere in grado di sondare
le proprietà magnetiche di questi
strutture nano tridimensionali per
la prima volta per concludere trovo davvero
emozionante che ci stiamo avvicinando a
avere nelle nostre mani dispositivi che sono
basato su circuiti più verdi e
hanno funzionalità nobili questo lo farà
rendere possibile che questi dispositivi siano meno
dipendente dalle fonti di energia che diventano
meno di una preoccupazione per l’ambiente di
il pianeta per raggiungere questo obiettivo
piacerebbe invocare una società che
è consapevole delle sfide del futuro
una società che supporta la ricerca e
innovazione per avanzare e
superare queste sfide e questo rende
un uso responsabile della tecnologia oggi a
ordinare che le prossime generazioni possano godere
il nostro mondo ora tecnologico grazie
molto
tu
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