نورون مصنوعی با حافظه الکترونیکی ساخته شد

گروه علمی: دانشمندان یک نورون مصنوعی ایجاد کرده‌اند که در واقع حافظه الکترونیکی دارد و به جای الکترون، مانند مغز از یون‌ها استفاده می‌کند.به گزارش ایسنا، مغز انسان باورنکردنی است. حتی با مصرف انرژی معادل تنها دو موز در روز مغز کارهای پیچیده را با کارایی چشمگیر انجام می‌دهد. بر اساس مطالعه جدیدی که در مجله ساینس(Science) منتشر شده است، اکنون گروهی از محققان راهی برای ساخت یک نمونه اولیه از یک نورون مصنوعی ساخته شده از شکاف‌های گرافنی به طور باورنکردنی نازک حاوی یک لایه مولکول آب طراحی کرده‌اند.

جالب اینکه این نورون مصنوعی به جای الکترون، درست مثل مغز ما از یون‌ها استفاده می‌کند.
کارایی فوق العاده بالای مغز منوط به یک واحد پایه است که ما آن را به عنوان "نورون" می‌شناسیم که از یک نورون با منافذ نانومتری به نام "کانال‌های یونی" تشکیل شده است. این کانال‌ها در واکنش به محرک‌ها باز و بسته می‌شوند و جریان‌های یونی ناشی از این فرآیند یک جریان الکتریکی ایجاد می‌کند که سیگنال‌های مهمی هستند که به نورون‌ها اجازه می‌دهد بین یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

آموزش ۰ تا ۱۰۰ نرم‌افزار مکسول (Ansys Maxwell)

هوش مصنوعی(AI) نیز می‌تواند این کار را انجام دهد. اما هوش مصنوعی انرژی بسیار بیشتری(ده‌ها هزار برابر) مصرف می‌کند. به همین دلیل است که چالش علم مدرن برای محققان این حوزه، طراحی و ساخت سیستم‌های الکترونیکی است که با کارآیی انرژی مغز انسان رقابت کند.مطالعه نانوسیالات با این زمینه مرتبط است، زیرا نحوه رفتار مایعات را در کانال‌هایی با عرض کمتر از 100 نانومتر مطالعه می‌کند.
این مطالعه جدید نشان داد که چگونه یک میدان الکتریکی می‌تواند تک لایه مولکول‌های آب را به صورت خوشه‌های بلند جمع کند که یک ویژگی کلیدی به نام "اثر ممریستور"(memristor effect) ایجاد می‌کند که طی آن، خوشه‌ها بخشی از محرک‌های دریافتی خود را در گذشته حفظ می‌کنند. طراحی محققان نشان داد که شکاف‌های گرافن بسیار شبیه به مغز انسان، علاوه بر جریان‌های یون و خوشه، کانال‌های یونی را تولید می‌کنند. علاوه بر این، دانشمندان با کمک ابزارهای دیجیتالی و نظری راهی برای جمع آوری این خوشه‌های خاص کشف کردند تا بتوانند مکانیسم فیزیکی مغز را بازتولید کنند.
به عبارت دیگر، دانشمندان توانستند توانایی انتقال اطلاعات از یک نورون مصنوعی به دیگری را ممکن کنند.
این کار برجسته توسط یک گروه از محققان فرانسوی با همکاری دانشمندان دانشگاه "منچستر" انگلیس ادامه دارد. گام بعدی این است که به طور تجربی ثابت شود که این سیستم‌های جدید می‌توانند الگوریتم‌های یادگیری اساسی را اجرا کنند که به نوبه خود می‌تواند پایه‌ای برای ارائه حافظه الکتریکی شود.توسعه نورون‌های مصنوعی با توانایی شبیه‌سازی فعالیت مغز انسان برای افزایش عملکردهای عصبی در انسان اهمیت بالقوه‌ای دارد.

تولید باتری ارزان از نمک برای خودروهای برقی

گروه علمی: یک شرکت چینی از نمک برای تولید باتری برای خودروهای برقی با هزینه‌ای اندک استفاده کرده و امیدوار است در آینده نزدیک این باتری‌ها را به تولید انبوه برساند.شرکت چینی سی ای تی ال، امیدوار است در آینده باتری‌های مبتنی بر نمک یا سدیم را جایگزین باتری‌های لیتیومی کند.
 

در باتری‌های سدیمی نیز مانند باتری‌های لیتیومی، یون‌های سدیم بین دو الکترود در حرکت هستند و از این طریق وسایل برقی شارژ می‌شوند. اما یون‌های سدیم در مقایسه با یون‌های لیتیوم مشکلات کمتری دارند. این یون‌ها بزرگ‌تر بوده و در برابر آلودگی‌ها و ناخالصی‌هایی که عمر باتری را کوتاه می‌کند، مقاومت بیشتری دارند. علاوه بر این باتری‌های سدیمی مشکلاتی مانند کاهش تدریجی چگالی و ظرفیت شارژ را نیز نخواهند داشت.
در باتری نمکی چینی از یک ماده کربنی سخت و متخلخل برای آند استفاده شده و ساختار کاتد نیز با استفاده از مواد دیگری تغییر یافته تا آرایش الکترون‌ها در درون باتری بهتر شود.چگالی انرژی این باتری به ازای هر کیلوگرم به ۱۶۰ وات ساعت می‌رسد که در مقایسه با رقم مشابه ۲۸۵ وات ساعت به ازای هر کیلوگرم در باتری‌های لیتیومی هنوز رقم مطلوبی نیست. اما رکوردی قابل توجه در دنیای باتری‌های سدیمی محسوب می‌شود.
شارژ ۸۰ درصد ظرفیت این باتری در دمای اتاق در عرض ۱۵ دقیقه انجام می‌شود. این باتری در سرمای منفی ۲۰ درجه قادر به حفظ ۹۰ درصد از شارژ خود است که رکوردی مناسب است. انتظار می‌رود تجاری سازی این باتری تا سال ۲۰۲۳ ممکن شود.

اینترنت استارلینک شرکت اسپیس ایکس از سپتامبر در دسترس جهان

اینترنت استارلینک از سپتامبر در دسترس جهان

گروه علم و فناوری: شبکه ماهواره‌ای استارلینک ایلان ماسک در آستانه‌ی پخش اینترنت پرسرعت در همه جای دنیا به‌جز مناطق قطبی است. ایلان ماسک وعده داد که استارلینک تا حدود یک ماه دیگر در اختیار نقاط مختلف جهان قرار بگیرد.
ایلان ماسک، مدیرعامل شرکت اسپیس ایکس در کنگره جهانی موبایل ۲۰۲۱ در بارسلون گفت انتظار می‌رود که پوشش جهانی و پایدار برای سرویس اینترنت پرسرعت ماهواره‌ای این شرکت حدود یک ماه دیگر میسر شود.او در ادامه اعلام زمان‌بندی عرضه اینترنت جهانی استارلینک گفت که هم‌اکنون ۶۹۰۰۰ کاربر از استارلینک به عنوان آزمایشی استفاده می‌کنند. ماسک امیدوار است که شمار کاربران سال آینده به تقریبا نیم میلیون نفر برسد. او معتقد است که پتانسیل زیادی در این حوزه وجود دارد: شرکت اسپیس‌ اکس انتظار دارد که با گسترش مداوم شبکه‌ی ماهواره‌ای  در ماه اوت سال جاری بخش اعظم جهان را با اینترنت ماهواره‌ای تأمین کند.
ماسک می‌گوید به زودی ارتباطات جهانی  در همه جا جز قطب‌های کره زمین برقرار خواهد بود. برای رسیدن به این هدف، تا کنون اسپیس ایکس بیش از ۱۵۰۰ ماهواره مستقر کرده و در بیش از ۱۰ کشور فعال است که البته برای دیگر کشورها، پس از راه‌اندازی، به دریافت مجوز فعالیت در آن کشورها نیازمند است.
ایلان ماسک یکی از ثروتمندترین افراد جهان و یکی از چهره‌های تأثیرگذار در عرصه فناوری است. او بنیان‌گذار شرکت‌هایی همچون تسلا موتورز و اسپیس‌ ایکس است و هم‌اکنون مدیرعامل و مدیرفنی اسپیس‌ اکس است. اسپیس‌ اکس ( شرکت فناوری‌های اکتشاف فضایی) در سال ۲۰۰۲ در کالیفرنیا پایه‌گذاری شد.او در کنگره جهانی موبایل "موبایل ۲۰۲۱" تأکید کرد که نباید استارلینک را به عنوان رقیبی برای خدمات مشابه موجود دانست. ماسک تأکید کرد، استارلینک را به عنوان سرویسی در نظربگیرید که می‌تواند تأمین نیاز مشتری‌ در مناطقی دورافتاده را به عهده بگیرد و کمبودهای ۵ جی  و فیبر نوری را در این نقاط پوشش دهد.با تأخیری برابر با ۲۰ میلی‌ثانیه، استارلینک به آن چیزی نزدیک است که نسل پنجم شبکه تلفن همراه 5G ارائه می‌کند. تأخیر یا نهفتگی به بازه‌ی زمانی بین محرک و پاسخ گفته می‌شود.ماسک هزینه لازم برای گسترش سیستم استارلینک را در مجموع تقریبا ۲۰ تا ۳۰ میلیارد دلار برآورد می‌کند.

به گفته این کارآفرین برای رساندن استارلینک به مرحله سودآوری در ابتدا نیاز به سرمایه‌گذاری ۵ تا ۱۰ میلیارد دلاری است. ماسک می‌گوید، سود به دست آمده باید برای تکمیل ساخت استارشیپ (پرتابگر فوق‌سنگین) صرف شود. فضاپیمای اسپیس‌ ایکس استارشیپ و پرتابگر فوق سنگین که در مجموع استارشیپ خوانده می‌شود  یک سامانه حمل انسان و محموله به مدار زمین، ماه، مریخ و حتی فراتر از آن است. استارلینک هم اکنون به کاربران سرعت دانلود تا حداکثر ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه و سرعت بارگذاری تا حداکثر ۲۰ مگابیت در ثانیه ارائه می‌دهد.
خدمات استارلینک برای نخستین مشتریان ۹۹ دلار در ماه است (بعلاوه هزینه‌ای که یک‌بار برای تهیه دیش به بهای ۴۹۹ دلار می‌خرند). به گفته‌ی ماسک خود اسپیس‌ ایکس برای این دیش‌ها ۱۰۰۰ دلار هزینه کرده است. اسپیس‌ اکس می‌خواهد به مرور زمان بهای آن را برای مشتری چندین برابر کاهش دهد.

رایانه‌های کوانتومی کم حجم از راه می‌رسند

گروه فناوری: رایانه‌های کوانتومی معمولاً فضای زیادی اشغال می‌کنند. پژوهشگران با استفاده از فناوری‌های جدید در تلاش هستند تا رایانه‌های کوانتومی کم حجم تولید کنند و به موفقیت‌هایی نیز رسیده‌اند.نصب رایانه‌های کوانتومی نیازمند استفاده از سالن‌های بزرگ و ابزار پیچیده است. اما حالا فناوری جدیدی به کار گرفته شده که نتیجه آن ساخت یک رایانه کوانتومی جدید است که تا بدان حد کوچک است که تنها به اندازه یک کمد در یک اتاق فضا اشغال می‌کند.

آموزش ۰ تا ۱۰۰ نرم‌افزار مکسول (Ansys Maxwell)

مشاهده

 

پژوهشگران دانشگاه اینزبرگ اتریش با پشتیبانی مالی اتحادیه اروپا و در قالب طرحی ۱۰ میلیون یورویی به نام AQTION موفق به تولید رایانه کوانتومی شده‌اند که در دو قفسه سرور ۱۹ اینچی جای می‌گیرد. همچنین اتصال این رایانه به برق نیز پیچیدگی چندانی ندارد.
رایانه‌های کوانتومی عادی معمولاً در فضاهای آزمایشگاهی به وسعت ۳۰ تا ۵۰ متر مربع نصب می‌شوند. در این رایانه‌ها از یون‌ها که اتم‌هایی تک بار هستند به عنوان کیوبیت استفاده می‌شود و اطلاعات کوانتومی به صورت رمزگذاری شده در این یون‌ها ذخیره می‌شود و در قالب پالس های لیزری کنترل و مدیریت می‌شود.

پوست الکترونیکی باترانزیستور تک‌اتمی تولید شد

گروه علمی: محققان دانشگاه استنفورد برای تولید پوست الکترونیکی گامی بلند رو به جلو برداشته‌اند و موفق به تولید ترانزیستورهای باریک تک اتمی شده‌اند. پوست‌های الکترونیکی باید کاملاً باریک و راحت باشند. از همین رو باید اجزای الکترونیکی مورد استفاده برای تولید آنها نیز کاملاً باریک و نازک باشند. فناوری جدید ابداع شده در دانشگاه استنفورد به مهندسان امکان می‌دهد تا ترانزیستورهای تک اتمی بسازند که ضخامت آنها تنها ۱۰۰ نانومتر است.

فعال‌ترین پروژه‌های دیفای در یک ماه اخیر را بشناسید!

مشاهده

تبلیغ

 

پیش از این برای تولید نیمه هادی‌ها و ترانزیستورهای دو بعدی باریک تلاش شده بود، اما مشکل اساسی گرم شدن شدید آنها بود که پلاستیک‌های مورد استفاده برای تولید پوست‌های الکترونیک را ذوب می‌کرد. در رویکرد جدید برای حل این مشکل از پوشش سیلیکونی و نیز یک پوشش مکمل نیمه رسانای فوق‌العاده نازک از دی سولفید مولیبدن استفاده شده که با الکترودهای طلای نانو تکمیل می‌شوند.
مجموعه این ترکیب تنها سه اتم ضخامت دارد و قادر به تحمل دمای ۸۱۵ درجه سانتیگراد است. انتظار می‌رود از این ترکیب برای تولید پوست‌های الکترونیکی با قابلیت عبور دادن ولتاژ کم استفاده شود که ۵ میکرون ضخامت داشته باشند. این رقم یک دهم موی انسان است.