به نقل از «فرارو»

(تصویر) یک اختراع شگفت انگیز برای حل مشکل ستون فقرات

تاریخ انتشار: ۲۴ اسفند ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۳۳۹۸۴۴

محققان یک موسسه تحقیقاتی در زوریخ سوئیس تاثیر پدیده موسوم به «حافظه شکلی» را روی لایه‌ای به ضخامت ۲۰ نانومتر نشان دادند. این دستاورد به دلیل ایجاد انعطاف‌پذیری بالا می‌تواند در تولید جایگزین‌هایی برای فیبرهای ماهیچه‌ای یا بخشی از ستون فقرات به کار رود.

به گزارش ایرنا، آلیاژهایی که بعد از تغییر شکل یافتن یا دفرمه شدن می‌توانند به ساختار اولیه خود بازگردند به اصطلاح حافظه شکلی دارند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این پدیده و نیروهای منتج از آن در بسیاری از سیستم‌های محرک مکانیکی به عنوان مثال در ژنراتورها یا پمپ‌های هیدرولیک مورد استفاده قرار می‌گیرند.

با این حال، استفاده از این تاثیر حافظه شکلی در مقیاس کوچک نانویی امکان پذیر نبوده است. اشیای ساخته شده از آلیاژ حافظه شکلی تنها در صورتی می‌توانند به شکل اولیه خود برگردند که بزرگتر از حدود ۵۰ نانومتر باشند. محققانی از موسسه ETH زوریخ موفق شدند با استفاده از مواد سرامیک این محدودیت را پشت سر بگذارند.

در یک مطالعه منتشرشده در نشریه «ارتباطات طبیعت»، آنها تاثیر حافظه شکلی را روی لایه‌ای با ضخامت حدود ۲۰ نانومتر و ساخته شده از موادی موسوم به اکسید فریک (ferroic oxides) نشان دادند. این دستاورد اکنون امکان پیاده کردن تاثیر حافظه شکلی را در ماشین‌های ریز در مقیاس نانو فراهم ساخته است.

معمولا در نمونه‌های دیگر، حافظه شکلی بر اثر دستکاری گرمایی یا مغناطیسی تغییر می‌کند. این واکنش به انرژی الکتریکی برای کاربردهای گسترده‌تری مناسب است. این اکسیدها به علت انعطاف‌پذیری بالا می‌توانند جایگزین فیبرهای ماهیچه‌ای یا بخشی از ستون فقرات شوند.

گستره کاربردها همچنین می‌تواند شامل دستگاه های الکترونیکی قابل انعطاف و سیستم‌های رباتیک نرم باشد. چنین اکسیدهایی با حافظه شکلی می‌توانند از جمله برای تولید نانوربات‌هایی بکار روند که در بدن انسان کار گذاشته می‌شوند و می‌توانند سلول‌ها را تحریک و بافت آنها را ترمیم کنند. این نانوربات ها از طریق میدان مغناطیسی خارجی می‌توانند تحریک شوند تا به شکل دیگری درآیند و کارکرد خاصی را در بدن انسان به انجام برسانند.

منبع: فرارو

کلیدواژه: اختراع شگفت انگیز ستون فقرات حافظه شکلی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت fararu.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فرارو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۳۳۹۸۴۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

مغز انسان به شکلی بی‌نظیر شبیه‌سازی شد

دانشمندان هلند و کره جنوبی به تازگی دستگاهی به نام «ممریستور یونترونیک(مقاومت حافظه)» یا به عبارت دیگر سیناپس مصنوعی ساخته‌اند. این دستگاه که کمی قطورتر از موی انسان است، بخشی از مغز را شبیه‌سازی می‌کند که به ما در فکر کردن و یادگیری کمک می‌کند. این اولین باری نیست که دانشمندان تلاش می‌کنند دستگاهی ایجاد کنند که می‌تواند شبیه مغز انسان فکر کند، اما این دستگاه خاص است، زیرا مانند دیگر دستگاه‌ها ساخته نشده بلکه مانند مغز ما ساخته شده است.

به گزارش ایسنا، این دستگاه مغز مانند چیست و چرا تا این اندازه خاص است؟ ممریستور یونترونیک دارای یک کانال میکروسیال مخروطی است که داخل آن محلولی از نمک(کلرید پتاسیم) محلول در آب قرار دارد.

به نقل از دیجیتال‌ترندز، هنگامی که دستگاه سیگنال الکتریکی دریافت می‌کند، یون‌های موجود در محلول آب از کانال به سمت بالا حرکت می‌کنند و موقعیت خود را تغییر می‌دهند و این حرکت بر چگالی و هدایت یون تأثیر می‌گذارد. این اساسا میزانی که ممریستور می‌تواند الکتریسیته را هدایت کند، تغییر می‌دهد که به نوعی شبیه به نحوه اتصال سلول‌های مغزی قوی‌تر یا ضعیف‌تر بر اساس تجربیات ما است.

این ممکن است نزدیک‌ترین مدل به نحوه عملکرد مغز ما در یک محیط مصنوعی باشد و با تلاش‌های قبلی متفاوت است، زیرا کاملا از آب و نمک ساخته شده و برخلاف مدل‌های قبلی سیلیکون و فلزات ندارد.

اگرچه ممریستورها در پلتفرم‌های متداول مختلفی استفاده شده‌اند، اما با مغز انسان متفاوت هستند زیرا تنها به یک منبع اطلاعاتی مانند الکترون‌ها متکی هستند و فقط به ورودی‌های الکتریکی پاسخ می‌دهند. این با نحوه عملکرد سیناپس‌ها در مغز ما متفاوت است، زیرا سیناپس‌ها می‌توانند برای انجام کار به سیگنال‌های الکتریکی و شیمیایی تکیه کنند.

کاربردهای فعلی هوش مصنوعی، حتی پیشرفته‌ترین آنها، توانایی تفکر مستقل مانند مغز انسان را ندارند. در همین حال، مدل‌های زبانی بزرگ(LLM)، در حالی که ممکن است شبیه به مغز ما به نظر برسند، فقط مجموعه‌ای از کلماتی هستند که افراد دیگر و ماشین‌ها بیان کرده‌اند. توانایی آنها در خلقت ناشی از یادگیری از انسان است و نه از توانایی آنها در تفکر مستقل.

این تحقیق که توسط محقق دکتری تیم کامسما(Tim Kamsma) رهبری می‌شود، نتیجه مشترک کار انجام شده توسط دانشگاه اوترخت در هلند و دانشگاه سوگانگ در کره جنوبی است. این اولین بار در نوع خود است که از کانال‌های یونی سیال برای شبیه سازی مکانیسم‌های پیچیده مایع در مغز استفاده می‌شود. با این حال، به رغم این جهش، دستگاه‌های ممریستورهای یونترونیک هنوز در مراحل ابتدایی خود هستند و استفاده از آنها برای ساخت رایانه‌های نورومورفیک(neuromorphic) هنوز نیاز به پیشرفت دارد.

ساخت چنین دستگاه‌هایی پله‌ای برای عصر بعدی هوش مصنوعی است.

انتهای پیام