MICROSCOPICO CHIP DA IBM

 Innovazioni
Mag 232018
 

La miniaturizzazione non conosce confini e l’ultimo ritrovato in questa direzione viene dal colosso informatico dell’IBM. Di cosa si tratta? Del più piccolo chip mai realizzato. Se volessimo trovare un termine di paragone per far capire qual’è la sua dimensione bisognerebbe confrontarlo con un granello di sale come mostrato nell’immagine sotto.

Ma nonostante le ridottissime dimensioni, questo prodigio della tecnologia ha una discreta potenza, paragonabile ai chip degli anni ’90, gli X86 come possiamo ricordare. Certo non potrà fare concorrenza ai processori adottati oggi nei computer di uso quotidiano, ma sicuramente è in grado di svolgere egregiamente parecchi compiti. Inoltre, a dispetto della sua dimensione, contiene migliaia di transistor.

I vantaggi di questo minuscolo componente elettronico sono tanti. A partire dal prezzo: per IBM il chip costerà solo 10 centesimi di dollaro; sarà inseribile in ogni oggetto grazie alle sue ridottissime dimensioni, in modo da poter analizzare, monitorare e comunicare dati e informazioni su questo quando necessario. In questo modo sarà possibile monitorare ad esempio le spedizioni, come potrebbe essere possibile evitare le frodi o addirittura i furti proprio in virtù della tracciabilità. Senza dimenticare la possibilità di svolgere compiti quali ordinare dati, effettuare calcoli, svolgere specifiche operazioni.

Il chip è stato presentato da IBM alla conferenza annualeIBM Think 2018 sotto forma di prototipo, ma l’azienda è sicura che nel giro di pochi anni, potremo inserire questi ausili digitali in ogni oggetto che caratterizza la nostra vita quotidiana e chissà che la versione definitiva non sia addirittura più piccola.

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LA PLASTICA CHE GUARISCE DA SOLA

 Materiali
Mag 172014
 

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Non tutti sanno che le materie plastiche (e mi riferisco a quelle sintetiche, ossia ottenute dalla raffinazione degli idrocarburi) una volta policondensate o polimerizzate, ossia formate attraverso l’aggregazione di molecole semplici che si chiamano “monomeri”, producono due tipi di sostanze denominate termoplastiche e termoindurenti.

Le prime, sono quelle che se sottoposte a calore dopo la prima lavorazione tornano ad uno stato plastico e quindi lavorabili (riciclabili), mentre le seconde una volta formate non possono più cambiare la loro forma e se sottoposte a calore bruciano emettendo sostanze tossiche (non riciclabili).

Questo fino ad ora. Infatti, la dottoressa Jeanette Garcia dell’Almaden Research Center di IBM ha scoperto una nuova classe di polimeri, soprannominato PHT, per un caso felice. Lei stava lavorando ad un materiale ad alta resistenza. Ma per puro caso ha tralasciato un ingrediente. Il risultato è stato qualcosa di molto diverso da quello che si aspettava. Ha dovuto rompere la sua provetta per tirarlo fuori, e ha poi verificato che era praticamente indistruttibile. A questo punto una squadra di esperti è stata impegnata a lavorare sulla chimica computazionale per risalire a quale casuale percorso aveva portato a un tale risultato e alla creazione del nuovo materiale.

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Il nuovo polimero al microscopio

Questo nuovo materiale è resistentissimo e aggiungendo nanotubi di carbonio si è riusciti ad aumentare di un ulteriore 50% la sua già alta resistenza avvicinandosi a quella dei metalli. Vantaggi? Applicazioni? Infinite. E’ un materiale dalla resistenza simile a quella di un metallo ma pesando molto meno, totalmente bio-degradabile, resistente ai solventi, ma la cosa più incredibile è quella che viene definita auto-guarigione. Di cosa si tratta? La nuova plastica, tagliata in due, può essere ricomposta come un solo pezzo in maniera molto semplice, autoguarendo la sua “ferita”. Un miracolo della chimica, in pratica.

Quali le possibili applicazioni delle nuove plastiche? Aerospaziali, collanti, informatica, medicina, e molte altre.

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IBM 5in5 2012 – COGNITIVE COMPUTING

 Didattica
Mar 272013
 

Vi ricordate? L’anno scorso abbiamo già parlato di questo argomento [vedi: “IBM: le 5 innovazioni che cambieranno il mondo“] e trattandosi di un argomento esclusivamente tecnologico, trova posto sulle nostre pagine di pieno diritto. Si tratta dell’annuale manifestazione indetta dal gigante tecnologico americano IBM, con la quale Big Blue elenca le cinque innovazioni che potrebbero essere in grado di cambiare il modo di lavorare, vivere e divertirsi. La selezione delle 5 innovazioni si basa sulla ricerca condotta da IBM a livello mondiale per scoprire, in ogni angolo del pianeta tecnologie emergenti, tendenze sociali e di mercato che possono realizzare queste trasformazioni. Quest’anno, Big Blue ha cercato queste innovazioni in quello che viene definito “cognitive computing“. IBM ė infatti convinta che questo sarà l’anno delle macchine in grado di apprendere, adattarsi, iniziare a percepire il mondo così com’è realmente. Quindi, le innovazioni sono state ricercatore facendo riferimento ai sistemi di percezione umani, cioè i sistemi sensoriali di cui è dotato: olfatto, tatto, gusto, udito e vista.

Il cognitive computing, rappresenta il passo avanti tecnologico verso sistemi che potranno aiutarci nel lavoro e nelle attività quotidiane. Ci aiuterà a pensare, ma non penserà per noi. Ci aiuterà a informarci e ci fornirà informazioni più precise e pertinenti, consentendoci di migliorare la nostra esistenza e di abbattere ogni tipo di barriera (linguistica, razziale, geografica, ecc.).

TATTO

Toccare attraverso il cellulare.

La sfida è grande, ma pare che le tecnologie aptiche e grafiche, siano mature per questo salto tecnologico. nei prossimi 5 anni assisteremo ad una rivoluzione di alcuni settori della manifattura e non solo. Attraverso il sistema delle vibrazioni di cui sono dotati i nostri cellulari, sarà possibile simulare le caratteristiche di una superficie. In pratica, il nostro cellulare vibrerà in maniera differenziata a seconda il tipo di tessuto che stiamo toccando, simulandone al tatto la differenza. Per cui, le vibrazioni saranno diverse se il tessuto da simulare è seta oppure lino, trasferendo ai recettori sensoriali posti sulle nostre dita il senso di quello che stiamo toccando. Sarà quindi possibile scegliere un tessuto dall’altra parte del mondo e scegliere anche la trama virtualmente, visualizzando il colore e la tessitura. Già tecnologie simili esistono nel campo video ludico, dove lo spettatore giocatore viene immerso in una dimensione quadrimensionale. Oggi si stanno sviluppando applicazioni per il retail, la sanità ed altri settori, utilizzando tecnologie aptiche, sensibili alla pressione e a raggi infrarossi. Secondo IBM, questa tecnologia diventerà onnipresente nella nostra quotidianità, trasformando i telefoni cellulari in strumenti per l’interazione naturale e intuitiva con il mondo che ci circonda.

VISTA

Dal pixel un mondo di informazioni.

Scattiamo 500 miliardi di foto l’anno. Ogni minuto vengono caricate su YouTube 72 ore di video. Secondo le previsioni, il mercato globale della diagnostica per immagini crescerà a 26,6 miliardi di dollari entro il 2016. Oggi i computer comprendono le immagini solo in base al testo che utilizziamo per taggarle o intitolarle; la maggior parte delle informazioni – l’effettivo contenuto dell’immagine – è un mistero. Nei prossimi cinque anni, i sistemi saranno in grado non solo di guardare e riconoscere il contenuto delle immagini e dei dati visivi, ma trasformeranno i pixel in significato, iniziando a capirne il senso, così come un essere umano vede e interpreta una fotografia. In futuro, funzionalità simili a quelle del cervello consentiranno ai computer di analizzare caratteristiche come colore, modelli di struttura o informazioni sui margini e di estrarre elementi di conoscenza dai supporti visivi. Ciò avrà un impatto profondo su settori quali la sanità e l’agricoltura. Entro cinque anni, queste funzionalità saranno messe in pratica nel settore sanitario, dando un senso agli enormi volumi di dati medici, come risonanze magnetiche, TAC, radiografiche e immagini ecografiche, per acquisire informazioni adattate a una particolare area anatomica o a una patologia. Gli elementi critici in queste immagini possono essere impercettibili o invisibili all’occhio umano e richiedono una misurazione attenta. Essendo addestrati a discriminare che cosa cercare nelle immagini – ad esempio distinguendo il tessuto sano da quello malato – e mettendolo in correlazione con la cartella clinica del paziente e la letteratura scientifica, i sistemi in grado di “vedere” aiuteranno i medici a rilevare i problemi con maggiore velocità e accuratezza.

UDITO

Dai suoni alle emozioni.

IBM è sicura di questo, cioè che i computer del prossimo futuro, saranno in grado attraverso sofisticati sistemi di percepire, comprendere e tradurre ogni tipo di suono. Per cui, ad esempio, comprendere i lamenti di un neonato, sarà tradotto in linguaggio comprensibile dagli adulti. I computer interpreteranno ogni tipo di lamento e legandolo ad altre informazioni sensoriali o fisiologiche, come frequenza cardiaca, polso e temperatura, saranno in grado di dirci di cosa ha bisogno il bambino. Il sistema registrerà i suoni e ogni volta che si troverà di fronte ad uno nuovo, lo confronterà con gli altri, lo immagazzinerà in una banca dati e trarrà informazioni per la sua successiva interpretazione. Ad esempio, gli scienziati della IBM, stanno monitorando i suoni che i sistemi di sfruttamento dell’energia dal moto ondoso provocano nelle profondità marine, cioè se questi apparecchi, modificano o disturbano in qualche modo l’ecosistema marino.

GUSTO

Mangiare intelligente.

Sistemi complessi uniranno la chimica dei composti alimentari con la psicologia dei sapori. Ciò che piace verrà correlato con la sua composizione chimica. Dal confronto di questi dati con milioni di ricette questo sistema diverrà creativo, capace di associare chimicamente cibi e sostante che piacciono, aiutando nella scelta e nella combinazione infinita di ingredienti e prodotti. I computer, saranno in grado di analizzare algoritmicamente la composizione dei cibi e associarle ai motivi per cui alcune persone li associano ai cibi preferiti. Inoltre, più importante, i computer saranno in grado di determinare automaticamente i cibi migliori per le nostre specificità, ossia i cibi più sani e quelli più indicati per una corretta alimentazione del nostro corpo. Tutto ciò prediligendo le sostanze che noi associamo con le più buone o le preferite. Ad esempio, per malati di diabete, il sistema potrà trovare ricette e sapori piacevoli, ma capaci anche di tenere sotto controllo i livelli glicemici.

OLFATTO

Computer olfattivi.

Nel corso dei prossimi cinque anni, minuscoli sensori incorporati nel computer o nel cellulare rileveranno se state per prendervi un raffreddore o un’altra malattia. Analizzando odori, biomarcatori e migliaia di molecole nel respiro di una persona, i medici avranno un aiuto per la diagnosi e il monitoraggio dell’insorgenza di disturbi e malattie. I computer, saranno in grado di rilevare in un ambiente batteri resistenti o pericolosi per la salute umana, avvisando prontamente chi soggiorna nello spazio circostante. Pensate quali vantaggi per chi lavora in ambienti ricchi di possibili contatti con batteri patogeni come gli ospedali o i presidi medici. Secondo IBM, questa tecnologia “annuserà” le superfici per rilevarese sono state igienizzate. Utilizzando wireless mesh network, i dati su varie sostanze chimiche saranno raccolti e misurati dai sensori e apprenderanno e si adatteranno nel corso del tempo. In ambiente urbani questa tecnologia potrebbe aiutarci a mantenere pulite le nostra città, indicandoci il grado di inquinamento e le procedure da attivare per migliorare la situazione.

NANOFOTONICA LA LUCE NEL COMPUTER

 Innovazioni
Dic 162012
 

IBM, il colosso dell’elettronica mondiale, pare abbia trovato un nuovo modo per trasmettere le informazioni attraverso l’uso della luce anziché  l’elettricità. Questo apre scenari nuovi per i computer del futuro, capaci in questo modo di trasmettere una quantità di dati maggiore e in minor tempo. Questa nuova tecnologia, chiamata “nanofotonica in silicio“, consentirà di integrare in un unico chip, costruito con una maggiore miniaturizzazione rispetto al passato, sia componenti ottici che componenti elettrici ed elettronici.

Questo consentirà di collegare al volo diversi computer e scavalcando il problema classico della saturazione di banda e della limitazione del trasferimento dati nelle interconnessioni tradizionali.

Il responsabile di questa ricerca, il dottor John E. Kelly, Senior Vice President e Director di IBM Research, orgogliosamente ha affermato “che questa scoperta è una grande rivoluzione ed è frutto di dieci anni di ricerca e sperimentazione e consentirà di trasferire la tecnologia della nanofotonica in silicio nell’ambiente di produzione reale, con un impatto su una vasta gamma di applicazioni”. La nanofotonica, ormai matura per la commercializzazione e l’uso in ambito aziendale si pone come la soluzione più idonea alla sempre maggiore richiesta di velocità per la trasmissione in tempo reale delle informazioni e per il collegamento di sempre maggiori quantità di terminali indipendentemente dalla loro distanza fisica. Sarà, infatti, possibile trasferire terabyte di dati in pochi istanti da una parte all’altra del pianeta grazie agli impulsi luminosi delle fibre ottiche.

IBM è riuscita in questo miracolo elettronico aggiungendo alcuni moduli ad una linea di fabbricazione di CMOS da 90 nm ad alte prestazioni. Di conseguenza, è possibile fabbricare, in una normale linea di produzione, singoli chip contenenti anche ricetrasmettitori per comunicazioni ottiche, con una significativa riduzione di costi rispetto agli approcci tradizionali. La tecnologia della nanofotonica CMOS, dimostra la possibilità di costruire ricetrasmettitori in grado di superare una velocità di trasmissione dati di 25 Gbps per canale riuscendo, inoltre, ad implementare una serie di flussi di dati ottici paralleli su di un’unica fibra, utilizzando dispositivi WDM “on-chip” compatti. Tutto questo, ossia la capacità di scambiare simultaneamente grandi flussi di dati in parallelo e di scambiarli a velocità di trasmissione elevate, consentirà la scalabilità delle comunicazioni ottiche del futuro.

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Da IBM le memorie atomiche

 Didattica
Gen 172012
 

Alla IBM, i ricercatori sono riusciti a memorizzare un’informazione in appena 12 atomi magnetici. Se riflettiamo sul fatto che oggi i più moderni sistemi di storage riescono a memorizzare un singolo bit di memoria su oltre un milione di atomi, questo rende subito, l’idea della validità della scoperta, sia in termini di capacità di memoria, sia in termini di dimensioni.

La tecnologia di memorizzazione attuale, è sicuramente diventata più efficiente e più economica. Ma la miniaturizzazione dei componenti, rappresenta il vero limite agli ulteriori sviluppi. Gli scienziati della IBM, hanno affrontato questo problema dal basso, dalla struttura più piccola, l’atomo, cercando di trovare un approccio differente al problema che potesse consentire di superare i limiti attuali. Le future nanostrutture, che vengono costruite a partire da un atomo e che applicano una forma non convenzionale di magnetismo, denominata antiferromagnetismo, potrebbero consentire di memorizzare 100 volte più informazioni nello stesso spazio.

I dispositivi del futuro, basati su questa tecnologia, potrebbero portare a soluzioni più piccole, veloci e efficienti dal punto di vista energetico.

Andreas Heinrich, il responsabile di questo progetto, ha spiegato il senso di questo studio e l’approccio inverso nella risoluzione del problema di immagazzinamento delle informazioni. Ha detto infatti, “L’industria dei chip continuerà a perseguire la scalabilità incrementale nella tecnologia dei semiconduttori ma, man mano che i componenti continueranno a restringersi, la marcia proseguirà verso l’inevitabile punto di arrivo: l’atomo. Noi adottiamo l’approccio opposto e partiamo dall’unità più piccola, i singoli atomi, per costruire dispositivi di storage e di calcolo un atomo alla volta”.

I ricercatori hanno utilizzato un microscopio a effetto tunnel (STM) per progettare a livello atomico un raggruppamento di dodici atomi accoppiati in modo antiferromagnetico. Questi hanno memorizzato un bit di dati per ore a basse temperature. Ciò ha aumentato enormemente la densità di storage magnetico, senza alterare lo stato dei bit adiacenti.

Vedremo a cosa porterà questa nuova tecnologia.