اخبار فناوری، اخبارتکنولوژی، اخبار علمی و پزشکی، شبکه های اجتماعی، کسب و کار و استارتاپ ها

سیستم های هوشمندی که مانند موجودات زنده خودمختار عمل می کنند

0

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ماساچوست آمهرست یک میکروسیستم الکترونیکی ایجاد کرده اند که می تواند بدون هیچ گونه ورودی انرژی خارجی ، به صورت هوشمندانه به ورودی های اطلاعات پاسخ دهد ، دقیقاً مانند یک موجود زنده خودمختار. این میکروسیستم از نوع جدیدی از الکترونیک ساخته شده است که می تواند سیگنالهای الکترونیکی فوق العاده را پردازش کند و یک دستگاه جدید را در خود جای داده است که می تواند “از هوای نازک” از محیط محیط برق تولید کند.

جون یائو ، استادیار مهندسی برق و کامپیوتر (ECE) و استادیار مهندسی زیست پزشکی ، با همکاری همکار دیرینه خود ، درک آر. لوولی ، استاد برجسته میکروب شناسی ، این تحقیق را رهبری کرد.

هر دو مولفه اصلی سیستم میکروسیستم از نانوسیم های پروتئینی ساخته شده اند ، یک ماده الکترونیکی “سبز” که به طور تجدیدپذیر از میکروب ها تولید می شود بدون تولید “ضایعات الکترونیکی”. این تحقیق منادی پتانسیل الکترونیک سبز آینده است که از مواد بیولوژیکی پایدار ساخته شده اند و بیشتر قادر به تعامل با بدن انسان و محیط های متنوع هستند.

این آزمایش پیشرفته در حال تولید “ریزسیستم هوشمند خود پایدار” است ، آزمایشگاه تحقیقاتی ارتش فرماندهی توسعه توانایی های رزمی ارتش ایالات متحده ، که بودجه تحقیق را تأمین می کند.

تیاندا فو ، دانشجوی تحصیلات تکمیلی در گروه یائو ، نویسنده اصلی است. “این یک شروع هیجان انگیز برای کشف امکان استفاده از ویژگی های” زنده “در الکترونیک است. من مشتاقانه منتظر نسخه های تکامل یافته تر هستم. ”

این پروژه نشان دهنده تحول مداوم تحقیقات اخیر این تیم است. پیش از این ، تیم تحقیق کشف کرده بود که می توان از طریق محیط ژنراتور / رطوبت با یک ژنراتور هوا مبتنی بر نانوسیم پروتئین (یا “Air-Gen”) تولید برق ، دستگاهی که تقریباً در تمام محیط های موجود در زمین به طور مداوم برق تولید می کند. اختراع Air-Gen در سال 2020 در نیچر گزارش شد.

همچنین در سال 2020 ، آزمایشگاه Yao در Nature Communications گزارش داد که از نانوسیم های پروتئینی می توان برای ساخت دستگاه های الکترونیکی به نام ممریستور استفاده کرد که می توانند محاسبات مغز را تقلید کرده و با سیگنال های الکتریکی فوق العاده متناسب با دامنه سیگنال های بیولوژیکی کار کنند.

یائو در مورد این کشف گفت: “حالا ما این دو را با هم خرد می کنیم.” “ما میکروسیستم هایی ایجاد می کنیم که در آن از برق Air-Gen برای هدایت سنسورها و مدارهای ساخته شده از مموریستورهای نانوسیم پروتئین استفاده می شود. اکنون میکروسیستم الکترونیکی می تواند انرژی را از محیط زیست برای پشتیبانی از سنجش و محاسبه بدون نیاز به منبع انرژی خارجی (به عنوان مثال باتری) دریافت کند. این از انرژی و پایداری کامل انرژی برخوردار است ، دقیقاً مانند خودمختاری در ارگانیسم های زنده. “

این سیستم همچنین از نانوسیم های پروتئینی جمع آوری شده از باکتری ها با ماده بیولوژیکی سازگار با محیط زیست ساخته شده است. Yao و Lovley Air-Gen را از میکروب Geobacter که سالها پیش توسط Lovley کشف شده بود ، تولید کردند و سپس برای ایجاد برق از رطوبت هوا و بعداً برای ساختن حافظه هایی با توانایی تقلید از هوش انسان مورد استفاده قرار گرفت.

یائو می گوید: “بنابراین ، هم از نظر عملکرد و هم از نظر مواد ، ما یک سیستم الکترونیکی را بیشتر شبیه زیست یا همان زندگی می کنیم.”

آلبنا ایوانیسویچ ، مدیر برنامه بیوتونیک در آزمایشگاه تحقیقات ارتش فرماندهی توسعه توانایی های رزمی ارتش ایالات متحده ، گفت: “این کار نشان می دهد که می توان یک ریز سیستم هوشمند خود پایدار ساخت.” “تیم UMass استفاده از نورونهای مصنوعی را در محاسبات نشان داده است. بسیار جالب است که ممریستورهای نانوسیم پروتئینی در محیط آبی پایداری نشان می دهند و قابلیت عملکرد بیشتر را دارند. عملکردهای اضافی نه تنها نوید می دهد که پایداری آنها را افزایش خواهد داد بلکه کاربرد آنها را برای سنسورها و شیوه های ارتباطی جدید با اهمیت ارتش افزایش می دهد.

لینک کوتاه : https://bittly.ir/J2ZIY QR:  سیستم های هوشمندی که مانند موجودات زنده خودمختار عمل می کنند

پیام بگذارید