Universidade de Columbia Anuncia Novo Avanço em Chips Implantáveis

Dispositivos médicos miniaturizados implantáveis ​​que transmitem dados sem fio “estão transformando a saúde e melhorando a qualidade de vida de milhões de pessoas”, escreve a Universidade de Columbia em 12 de maio último, observando que esses dispositivos são “amplamente usados ​​para monitorar e mapear sinais biológicos, para dar suporte e melhorar as funções fisiológicas, e para tratar doenças. “

Há muito considerados, em ciência e ficção, fundamentais para um salto na direção de uma nova era de cuidados médicos, esses dispositivos podem ser usados ​​para monitorar condições fisiológicas, como temperatura, pressão arterial, glicose e respiração, tanto para procedimentos diagnósticos quanto terapêuticos. Até o momento, os chamados “Dispositivos Eletrônicos Implantáveis” convencionais têm sido altamente ineficientes em termos de tamanho – geralmente exigem vários chips, invólucros, fios e transdutores externos. Para piorar, sofrem com o armazenamento de energia e recarga de suas ineficientes baterias.

Os pesquisadores da Columbia | Engineering reportam que eles construíram o que dizem ser o menor sistema single-chip do mundo, com um volume total de menos de 0,1 mm cúbico. O sistema é tão pequeno quanto um ácaro e visível apenas sob um microscópio.

O chip, mostrado na ponta de uma agulha hipodérmica. Crédito da Imagem: Chen Shi/Columbia Engineering.

“Queríamos ver o quão longe poderíamos forçar os limites de quão pequeno um chip funcional poderia ser construído”, disse o líder do estudo, Ken Shepard, professor de engenharia elétrica da Lau Family e professor de engenharia biomédica. “Esta é uma nova ideia no paradigma ‘chip como sistema’ – ele sozinho é um sistema eletrônico completo, sem precisar de mais nada. Isso é algo revolucionário para o desenvolvimento de dispositivos médicos implantáveis, ​​miniaturizados, sem fio, capazes de monitorar muitas coisas simultaneamente. [Esperamos que], no fim do processo, eles sejam aprovados para aplicações clínicas em humanos”.

O chip, que é uma particula implantável/injetável sem invólucro ou envelopagem adicional, foi fabricado na Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, com modificações adicionais de processo realizadas na sala limpa da Columbia Nano Initiative e na Nanofabricação do Centro de Pesquisa Científica Avançada da Universidade da Cidade de Nova York (ASRC). Shepard comentou: “Este é um bom exemplo de tecnologia ‘além de Moore’ [referência à Lei de Moore] – introduzimos novos materiais no semicondutor de óxido de metal padrão para dar a ele uma nova função. Neste caso, adicionamos materiais piezoelétricos diretamente no circuito integrado para transduzir a energia acústica em energia elétrica.

O objetivo da equipe é desenvolver chips que possam ser injetados no corpo com uma agulha hipodérmica e que possam depois se comunicar de volta para fora do corpo por meio de ultrassom, fornecendo informações sobre quaisquer medições que eles façam localmente

Os dispositivos sendo testados atualmente apenas medem a temperatura corporal, mas existem muitos outros parâmetros possiveis nos quais a equipe trabalha. Reproduzimos abaixo o Resumo do paper da Columbia | Engeneering.

Link para o trabalho na íntegra.

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Aplicação de uma Particula Implantável Menor Que 0,1 mm3 para Detecção Sem-fio de Temperatura in vivo em Tempo Real

Resumo

Tem havido um interesse crescente em dispositivos médicos miniaturizados implantáveis para monitoramento fisiológico in vivo e in situ. Aqui, apresentamos um implante que consiste de um dispositivo de captura de imagem em ultrassom convencional com carga de energia e comunicação de dados via wireless, e que atua como uma sonda para detecção de temperatura em tempo real, incluindo o monitoramento da temperatura corporal e mudanças de temperatura resultantes da aplicação terapêutica de ultrassom.

O dispositivo, menor que 0,1-mm3 e consumo de energia menor que -1-nW, que chamamos de Mote [ou Cisco – algo muito pequeno, como um ‘cisco nos olhos’; grão de poeira, n. do t.], consegue atingir essa miniaturização agressiva por meio da integração monolítica de um chip sensor de temperatura de baixa potência, customizado com um transdutor piezoelétrico em microescala montado em sua parte superior. O pequeno volume deslocado por esses Motes permite que eles sejam implantados, ou injetados, usando técnicas minimamente invasivas, com biocompatibilidade aprimorada. Demonstramos sua funcionalidade de detecção in vivo em um procedimento de neuroestimulação por ultrassom em camundongos. Nossos Motes têm potencial para serem adaptados ao sensoriamento distribuído e localizado de outros parâmetros fisiológicos clinicamente relevantes.

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Este post foi editado para correção de erros de grafia e sintaxe, além de problemas de estilo.

Citando o Meio Ambiente, Tesla Adia Planos para o Bitcoin

O preço do Bitcoin despencou depois que Elon Musk disse que a Tesla não aceitaria mais a criptomoeda como método de pagamento. O anúncio foi feito pelo CEO em um comunicado no Twitter na noite de quarta-feira (12/5). Musk levantou preocupações sobre o impacto climático da mineração de Bitcoin.

Musk, que esteve sob os holofotes recentemente por manipular o preço das criptomoedas por meio de tweets, citou como o raciocínio por trás da reviravolta da Tesla a enorme quantidade de energia elétrica necessária para manter o Bitcoin rodando – e os impactos ambientais decorrentes.

Grandes aglomerados de CPUs, em grandes datacenters, são usados para minar Bitcoin, através de um processo chamado ‘prova de trabalho’. A prova de trabalho é computacionalmente complexa, exigindo o cálculo de chaves criptográficas em tempo integral. A complexidade da computação tem uma relação linear com o consumo de energia: mais computação –> mais energia.

“Estamos preocupados com o rápido e crescente uso de combustíveis fósseis para mineração e transações de Bitcoin, especialmente o carvão, que tem as piores emissões de qualquer combustível”, disse o comunicado. Embora a criptomoeda seja uma “boa ideia em muitos níveis”, ela tem um “grande custo para o meio ambiente”, disse Musk.

O preço do Bitcoin caiu quase 13% após o anúncio da Tesla, de acordo com a Coin Metrics. O site de criptomoedas Coindesk mostrou que o valor em dólares do Bitcoin caiu para uma 24-hour low, pouco acima de US$ 46.000, antes de se recuperar ligeiramente para flutuar em torno de US$ 50.000.

Envolvimento Tesla-Bitcoin

A Tesla provocou uma explosão do Bitcoin em fevereiro, após anunciar que investiria cerca de US$ 1,5 bilhão na criptomoeda, com a intenção de permitir que os clientes a usassem para comprar seus carros eletricos.

O valor de mercado total da carteira de Bitcoin da Tesla no final de março era de US$ 2,48 bilhões, como mostraram os registros de títulos. Apesar da movimentação, a Tesla disse que não planeja vender suas participações em Bitcoin.

“A Tesla não venderá nenhum Bitcoin e pretendemos usá-lo para transações tão logo o processo de mineração faça a transição para um modal de energia mais sustentável”, disse o comunicado. A empresa também procura outras opções de criptomoeda, sem os impactos ambientais do Bitcoin, complementa.

Alguns observadores também se refiriram ao recente anúncio de que governos nacionais dariam início a um “enquadramento” da estrutura das criptomoedas para explicar a decisão.

Impacto no meio ambiente

Um estudo realizado em 2019 por pesquisadores da Universidade Técnica de Munique e do MIT descobriu que as emissões de CO2 para toda a rede Bitcoin chegaram a 22,9 milhões de toneladas em 2018. Nessa taxa, a curva de emissões de carbono atribuíveis ao Bitcoin se assemelha à de uma grande cidade de um país rico ou de todo um país em desenvolvimento como o Sri Lanka.

Musk tem mostrado um grande entusiasmo em popularizar o uso de carros elétricos, como os produzidos pela Tesla, atraindo motoristas para longe dos veículos com os motores de combustão interna, que respondem por uma boa parte das mudanças climáticas.

Fundação Linux Lança Projeto para o Ecossistema Agrícola Global

Na quarta-feira passada, a Linux Foundation, a organização sem fins lucrativos que busca promover a inovação em massa por meio de tecnologias de código aberto, anunciou o lançamento da Fundação AgStack, o primeiro projeto de infraestrutura digital de código aberto desenhado especificamente para o ecossistema agrícola global.

A Fundação AgStack vai melhorar a eficiência da agricultura global por meio da criação, manutenção e aprimoramento de uma infraestrutura digital gratuita, reutilizável, aberta e especializada, para dados e aplicativos agrícolas.

Os membros fundadores e contribuintes incluem líderes das indústrias de tecnologia e agricultura, abrangendo diversos setores e geografias. Membros e parceiros incluem Agralogics, Call for Code, Centricity Global, Digital Green, Farm Foundation, farmOS, HPE, IBM, Mixing Bowl & Better Food Ventures, NIAB, OpenTeam, Our Sci, Produce Marketing Association, Purdue University / OATS & Agricultural Informatics Laboratório, a Universidade da Califórnia em Agricultura e Recursos Naturais (UC-ANR) e o Projeto SmartFarm da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara.

“O ecossistema da agricultura global precisa desesperadamente de uma reforma digital. Há muita perda de produtividade e inovação devido à ausência de ferramentas e dados reutilizáveis. Estou animado para liderar esta comunidade de líderes, colaboradores e membros – de vários setores e países – para ajudar a construir este recurso comum e reutilizável – AgStack – que ajudará todas as partes interessadas na agricultura global com ferramentas e dados digitais abertos, ” Disse Sumer Johal, Diretor Executivo da AgStack.

A Linux Foundation observou que 33 por cento de todos os alimentos produzidos são desperdiçados, enquanto nove por cento das pessoas no mundo estão com fome ou desnutridas. Esses dados sociais são combinados com sistemas antigos que são muito lentos e ineficientes e não podem funcionar em toda a crescente e complexa cadeia de abastecimento agrícola. A AgStack usará colaboração e software de código aberto para construir uma infraestrutura digital do século 21 que, segundo ela, será um catalisador para a inovação em novos aplicativos, eficiência e escala.

“A explosão de inovações em agrotecnologia de grandes empresas a startups, governos e organizações sem fins lucrativos representa uma virada de jogo para os agricultores do Sul e do Norte Global”, disse Rikin Gandhi, co-fundador e diretor executivo do parceiro da AgStack Digital Green. “Ao mesmo tempo, é fundamental construirmos uma infraestrutura digital que garanta que o impacto dessas mudanças possibilite a inclusão e aumento da resiliência dos produtores mais marginalizados, especialmente em meio às mudanças climáticas.”

AgStack consiste em um repositório aberto para criar e publicar modelos, acesso fácil e gratuito a dados públicos, estruturas interoperáveis ​​para uso em projetos cruzados, extensões, e caixas de ferramentas baseadas em tópicos específicos. Ele irá alavancar tecnologias existentes, como padrões agrícolas (AgGateway, UN-FAO, CAFA, USDA e NASA-AR); dados públicos (Landsat, Sentinel, NOAA e Soilgrids; modelos (UC-ANR IPM) e projetos de código aberto como Hyperledger, Kubernetes, Open Horizon, Postgres, Django e muito mais.

“Temos o prazer de fornecer o ambiente para o AgStack existir e crescer”, disse Mike Dolan, gerente geral e vice-presidente sênior de projetos da Linux Foundation. “É claro que, ao usar software de código aberto para padronizar a infraestrutura digital para a agricultura, a AgStack pode reduzir custos, acelerar a integração e permitir a inovação. É incrível ver um setor como a agricultura usar princípios de código aberto para inovar.”

Precision AI

O anúncio da AgStack segue nesta semana com outras notícias importantes sobre financiamento no espaço agtech. Na terça-feira passada, a empresa canadense de robótica agrícola Precision AI anunciou que fechou com sucesso uma rodada de negociações de US$ 20 milhões, liderada pelo cofundador do GoogleX, Tom Chi’s At One Ventures, junto com o Fundo de Inovação Industrial da BDC Capital, Fulcrum Global Capital e Golden Opportunities Fund.

Os fundos serão usados ​​para apoiar o avanço da plataforma disruptiva de agricultura de precisão, a Precision AI, que gerencia enxames de drones para reduzir drasticamente o uso de herbicidas na agricultura de cultivo em linha.

De acordo com o Precision AI, a pulverização de herbicidas é uma das atividades agrícolas menos eficientes, com mais de 80% desperdiçada em solo descoberto. Embora os concorrentes tenham se concentrado em safras de alto valor e pequena área, a Precision AI diz que sua tecnologia pode ser aplicada a grandes lavouras a um custo muito mais baixo do que as grandes máquinas agrícolas tradicionais, reduzindo potencialmente o uso de pesticidas em até 95%, mantendo o rendimento da colheita e proporcionando economia de até US$ 52 por acre por safra.

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No ano passado escrevi uma monografia sobre Agricultura de Precisão. Pretendo disponibilizá-la em breve, com novas adições ao blog.

Ano do Jubileu para o FTP

O dia 16 de abril de 1971 não é apenas a data em que os Rolling Stones lançaram Brown Sugar, mas também é lembrado, no mundo da Tecnologia da informação, pela publicação da RFC 114 marcando o dia do nascimento do FTP [File Transfer Protocol – Protocolo de Transferência de Arquivo].

Naqueles dias, este bloguista, infante, ainda achava que o mundo era mágico. A guerra do Vietnã estava na vanguarda das notícias; o TCP/IP ainda não existia; Jimi Hendrix tinha morrido há 6 meses; o Telnet era o novo “cool kid” e alguns dos artistas de rock’n’roll mais influentes estavam perto de lançar inesquecíveis obras-primas [Imagine, John Lennon, e.g.] – enquanto o FTP ainda usava um protocolo de rede chamado NCP [Network Control Protocol].

FTP – O mais popular protocolo de transferência de arquivo

Ao longo dos anos, o protocolo FTP foi refinado com 16 revisões diferentes[1], adicionando suporte com TCP/IP, uma extensão segura também conhecida como FTPS – que aproveita a mesma tecnologia que o HTTPS – e adições mais recentes, como suporte IPv6.

Cinquenta anos após o seu início, o protocolo ainda está muito forte, com milhões de servidores FTP ainda expostos na internet, o que é bastante surpreendente, considerando a má publicidade que recebe de algumas pessoas, empresas e instituições, que escrevem sobre o quão ruim o FTP está sendo ao vender o protocolo como um produto completo [mesmo que em muitos casos, o mais próximo que certos críticos chegaram do FTP é alguma API proprietária muito menos inteligente, que só pode ser usada se os distintos forem gentis o bastante para te dar uma chave].

Debian Linux, por exemplo, é um dos críticos e alega que desativou seus serviços de Protocolo de Transferência de Arquivos Públicos (FTP) em 2017, porque quase ninguém os usava mais e eles são difíceis de operar e manter. “Nosso próprio instalador não ofereceu FTP como uma maneira de acessar espelhos por mais de dez anos”, disseram.

As razões são bem simples: O colaborador do Debian Cétric Boultier diz que “servidores FTP não têm suporte para cache ou aceleração”, o que provavelmente significa que o Debian tem que jogar mais hardware no FTP do que seria sensato. Ele também observa que a maioria das implementações de software clientes “estagnaram e são desajeitadas de usar e configurar… O protocolo é ineficiente e requer adições de improvisações desajeitadas a firewalls e daemons de balanceamento de carga”.

De qualquer maneira, em 2021, o que parece ser reconhecido como progresso toma a forma de protocolos proprietários, feitos a portas fechadas e sem qualquer RFC [Request For Comment]. Em vez disso, o que sobra aos desenvolvedores que desejam criar servidores concorrentes é fazer a engenharia reversa dos kits de desenvolvimento de software.

Na verdade, em um mundo ideal não deveria importar qual ferramenta se usa, mas sim se essa ferramenta é fácil de usar, se vovó pode transferir as fotos que ela deseja compartilhar, abrir vídeos e fazer todas as outras coisas que não deveriam exigir dela conhecimentos sobre protocolos – pois nosso trabalho como engenheiros de dados é abstrair todas essas coisas complicadas para que, pela magia da abstração, alguém acessando sua conta bancária no conforto de seu lar não tenha que entender de criptografia ao usar SSL.

[1] FTP ao longo dos anos:

  • RFC 114 (abril de 1971)
  • RFC 697 (julho de 1975): Comando CWD
  • RFC 765 (junho de 1980): TCP / IP
  • RFC 959 (outubro de 1985): Protocolo de transferência de arquivos
  • RFC 1579 (fevereiro de 1994): FTP compatível com firewall
  • RFC 1635 (maio de 1994): Como usar o FTP anônimo
  • RFC 1639 (junho de 1994): FTP Operation Over Big Address Records
  • RFC 1738 (dezembro de 1994): Uniform Resource Locators
  • RFC 2228 (outubro de 1997): Extensões de Segurança FTP
  • RFC 2389 (agosto de 1998): Mecanismo de negociação de recursos para o protocolo de transferência de arquivos
  • RFC 2428 (setembro de 1998): Extensões para IPv6, NAT e modo passivo estendido
  • RFC 2577 (maio de 1999): Considerações de segurança de FTP
  • RFC 2640 (julho de 1999): Internacionalização do Protocolo de Transferência de Arquivos
  • RFC 3659 (março de 2007): Extensões para FTP
  • RFC 5797 (março de 2010): Registro de Comando e Extensão FTP
  • RFC 7151 (março de 2014): Comando HOST do protocolo de transferência de arquivos para hosts virtuais.

Fonte: Adaptado de filestash.app

Como a Riqueza é Gerada Hoje

Em 1960, a maioria das pessoas que começam uma startup hoje teria ido trabalhar para uma delas. Era possível ficar rico abrindo sua própria empresa em 1890 e em 2020, mas em 1960 isso não era realmente uma opção viável. Você não podia romper os oligopólios para chegar aos mercados. Portanto, a rota de prestígio em 1960 não era começar sua própria empresa, mas subir na escada corporativa em uma empresa já existente.

Transformar as pessoas em funcionários corporativos diminuiu a desigualdade econômica (e todos os outros tipos de desigualdade), mas se tomarmos como modelo de normalidade a metade do século 20, teremos em vista um modelo muito enganador. A economia das grandes corporações acabou sendo apenas uma longa fase e, a partir dos anos 1970, começou a se desintegrar.

Por que a fase acabou? Em parte por senescência. As grandes empresas que tomávamos como modelos de escala e eficiência em 1930 haviam se tornado frouxas e inchadas em 1970. Na década de 1970, a estrutura rígida da economia estava cheia de ninhos aconchegantes que vários grupos haviam construído para se isolar das forças do mercado. Durante o governo Carter, o governo federal americano percebeu que algo estava errado e começou, em um processo que chamaram de “desregulamentação”, a reverter as políticas que sustentavam os oligopólios.

Mas não foi apenas a decadência interna que quebrou a economia dos J. P. Morgans. Também houve pressão de fora, na forma de novas tecnologias, principalmente a microeletrônica. A melhor maneira de visualizar o que aconteceu é imaginar um lago com uma crosta de gelo. Inicialmente, o único caminho do fundo para a superfície é pelas bordas. Mas, à medida que a crosta de gelo enfraquece, você começa a conseguir chegar pelo meio.

As bordas do lago eram pura tecnologia: empresas que de fato se descreviam como sendo do ramo de eletrônicos ou software. Quando você usava a palavra “startup” em 1990, era isso que você queria dizer. Mas agora as startups estão avançando bem no meio da crosta de gelo e deslocando empresas já estabelecidas, como varejistas, redes de TV e montadoras.

Mas embora o colapso da economia industrial clássica tenha criado um novo mundo no sentido tecnológico, houve uma reversão ao normal no sentido social. Se apenas olharmos para meados do século 20, fica nítido que ficar rico abrindo sua própria empresa é um fenômeno recente. Mas se você olhar mais para trás, perceberá que realmente esse é o padrão natural. Portanto, o que devemos esperar no futuro é mais do mesmo. Na verdade, devemos esperar que tanto o número quanto a riqueza dos fundadores de empresas cresçam, porque a cada década fica mais fácil iniciar uma startup.

Parte do motivo pelo qual está ficando mais fácil iniciar uma startup é social. A sociedade está (re) assimilando o conceito de empreender. Se você começar um negócio agora, seus pais não vão pirar como faziam há uma geração, e o conhecimento sobre como fazer isso estará muito mais difundido. Mas a principal razão pela qual é mais fácil iniciar uma startup agora é que é mais barato. A tecnologia reduziu o custo de construção de produtos e aquisição de clientes.

O custo decrescente de iniciar uma startup, por sua vez, mudou o equilíbrio de poder entre fundadores e investidores. Antes, quando começar uma startup significava construir uma fábrica, você precisava da permissão dos investidores para fazer isso. Mas agora os investidores precisam dos fundadores mais do que os fundadores precisam dos investidores, e isso, combinado com a quantidade cada vez maior de capital de risco disponível, aumentou a valorização do setor.

Portanto, o custo decrescente de iniciar uma startup faz aumentar o número de pessoas ricas de duas maneiras: significa que a) mais pessoas iniciam uma empresa, e b) que aqueles que o fazem podem levantar dinheiro em melhores condições.

Mas também há um terceiro fator em ação: as próprias empresas são mais valiosas, porque empresas recém-fundadas crescem mais rápido do que antes. A tecnologia não só tornou mais barato construir e distribuir coisas, mas também tornou isso mais rápido.

Esta tendência já existe há muito tempo. A IBM, fundada em 1896, levou 45 anos para atingir um bilhão de dólares em receita. A Hewlett-Packard, fundada em 1939, demorou 25 anos. A Microsoft, fundada em 1975, demorou 13 anos. Agora, a norma para empresas de rápido crescimento é de 7 ou 8 anos.

O crescimento rápido tem um efeito duplo no valor das ações dos fundadores. O valor de uma empresa é função de sua receita e de sua taxa de crescimento. Portanto, se uma empresa cresce mais rápido, você não apenas atinge um bilhão de dólares em receita mais cedo, mas a empresa é mais valiosa quando atinge esse ponto do que seria se estivesse crescendo mais devagar.

É por isso que os fundadores às vezes ficam tão ricos tão jovens agora. O baixo custo inicial de iniciar uma startup significa que os fundadores podem começar jovens, e o rápido crescimento das empresas hoje significa que, se tiverem sucesso, poderão ser surpreendentemente ricas alguns anos depois.

Hoje é mais fácil do que nunca iniciar e expandir uma empresa. Isso significa que mais pessoas as iniciam, e aquelas que o fazem recebem melhores condições dos investidores e suas empresas se tornam mais valiosas. Depois de entender como esses mecanismos funcionam, e que as startups na verdade foram suprimidas durante a maior parte do século 20, você não precisa recorrer mentalmente à vaga curva à direita que os EUA deram no governo Reagan para explicar por que o coeficiente Gini da América está aumentando. É obvio que o coeficiente Gini está aumentando. Com mais gente começando empresas mais valiosas, como poderia não ser assim?