Nanolankaverkot (Nano Net) voivat sisältää sekä lyhyt-että pitkäaikaista muistia, kuten ihmisaivot. Tämä uusi havainto on peräisin asiantuntijaryhmältä, jota johtaa tri Alon Loeffler yliopistosta. Sydneystä. Tohtori Alon Loeffler, joka sai tohtorin tutkinnon Fysiikan korkeakoulusta, suoritti tutkimuksen. Tutkimus on tällä hetkellä verkossa Science Advances-lehdessä. Ryhmään kuului kuitenkin myös ryhmä japanilaisia asiantuntijoita. Yksinkertaisuuden vuoksi käytämme”Nano Netiä”edustamaan Nanowire-verkkoa artikkelin suurimmassa osassa.
Työstä, tohtori Loeffler sanoi
“Tässä tutkimuksessa havaitsimme korkeamman asteen kognitiivisia toimintoja, jotka tavallisesti yhdistämme ihmisen aivoihin, ja joita voidaan jäljitellä ei-biologisissa laitteistoissa. Tämä työ perustuu aikaisempaan tutkimukseemme, jossa osoitimme, kuinka nanoteknologiaa voitaisiin käyttää aivojen rakentamiseen – inspiroima sähkölaite, jossa on hermoverkko – kuten piirit ja synapsit – kuten signalointi. Nykyinen työmme tasoittaa tietä aivojen replikointiin – kuten oppimiseen ja muistiin ei-biologisissa laitteistojärjestelmissä – ja viittaa siihen, että aivojen taustalla oleva luonne – kuten älykkyys – voi olla fyysistä.”
Nanoverkot ovat nanoteknologian osajoukko, joka syntyy usein ohuesta toisistaan erillään olevat, erittäin johtavat, paljaalle silmälle näkymätön, mikrohopealangat, jotka on kääritty muovimateriaaliin. Johtojen avulla mallinnetaan ihmisaivojen verkottuneen fyysisen rakenteen näkökohtia. Monet käytännön sovellukset, kuten robottien päivittäminen tai tunnistusjärjestelmät, joiden on tehtävä nopeita päätöksiä satunnaisissa asetuksissa, voidaan tuoda esiin Nano Netsin kehityksen myötä.
Vanhempi kirjailija, prof. Zdenka Kuncic, School of the School Fysiikka sanoi
“Tämä nanolankaverkko on kuin synteettinen hermoverkko, koska nanolangat toimivat hermosolujen tavoin ja paikat, joissa ne yhdistyvät toisiinsa, ovat analogisia synapsien kanssa… Sen sijaan, että ne toteuttaisivat jonkinlaisen koneen oppimistehtävä, tässä tutkimuksessa tohtori Loeffler on itse asiassa ottanut sen askeleen pidemmälle ja yrittänyt osoittaa, että nanolankaverkoilla on jonkinlainen kognitiivinen toiminta.”
Nanolankaverkko vastaa keskimääräistä ihmisen kapasiteettia
Tiimi käytti N-Back-tehtävää, yleistä muistitestiä, jota käytetään ihmisen psykologian tutkimuksissa, tutkiessaan Nano Netin kapasiteettia. Henkilölle N-Back-tehtävä voi merkitä tarkan kissan kuvan palauttamista kissan kuvien sarjasta. Henkilö saattaa tietää saman kuvan, joka tuli seitsemän askelta taaksepäin, jos hänen N-Back-pistemääränsä on 7. Tämä on ihmisten keskiarvo. Tutkimusryhmä havaitsi, että kun sitä käytetään Nano Netissä, se”muistaa”halutun päätepisteen sähköpiirissä seitsemän askelta taaksepäin. Tämä tarkoittaa, että sillä on 7 N-Back-testissä, aivan kuten n keskimääräisellä ihmisellä.
Dr. Loeffler jatkaa
“Se, mitä teimme tässä, on manipuloida pääteelektrodien jännitteitä pakottaaksemme reitit muuttumaan sen sijaan, että olisimme antaneet verkon tehdä omat asiansa. Pakotimme polut menemään minne halusimme niiden menevän… Kun toteutimme sen, sen muistin tarkkuus oli paljon suurempi, eikä se oikeastaan heikentynyt ajan myötä, mikä viittaa siihen, että olemme löytäneet tavan vahvistaa polkuja työntämään ne kohti minne haluamme ne, ja sitten verkko muistaa sen. Neurotieteilijät ajattelevat, että aivot toimivat näin, tietyt synaptiset yhteydet vahvistuvat, kun taas toiset heikkenevät, ja näin ajatellaan, että muistamme ensisijaisesti jotkin asiat, kuinka opimme ja niin edelleen.”
Viikon Gizchina-uutiset
Tiimin mukaan Nano Net voi tallentaa tietoja muistiin. Tämä on mahdollista niin pitkälle, että se ei enää tarvitse uusimista, koska se on yhtenäistetty.
Prof. Kuncic lisää
“Se on vähän kuin ero pitkäaikaisen muistin
Nanolankatekniikka – uusi trendi
Yksi nanoteknologian käyttötarkoitus on linkitettyjen nanoverkkojen luominen. Nanolangat ovat erittäin ohuita johtoja, joiden koko on noin muutama nm ja muutama mikrometri. Nanolangoilla on monia ainutlaatuisia ominaisuuksia. Jotkut näistä ominaisuuksista ovat korkea pinta-tilavuussuhde, epätavallinen sähkönjohtavuus ja bioyhteensopivuus. Näistä syistä ne ovat herättäneet paljon huomiota viime vuosina.
Yksi tämän uuden tekniikan pääasiallisista käyttötavoista on elektroniikka. Tämän verkon avulla voidaan luoda todella kompakti laite suurella teholla ja alhaisella virrankulutuksella. Nanolankojen korkea pinta-tilavuussuhde on toinen keskeinen ominaisuus. Se mahdollistaa suuren määrän aktiivisia elementtejä pakata pienelle alueelle. Tämä tekee niistä ihanteellisia luotaessa integroituja piirejä, joissa on suuritiheyksisiä osia. Tämä tekniikka mahdollistaa myös korkean teknologian laitteiden luomisen paremmalla johtavuudellaan.
Nanolankatekniikka on erittäin hyödyllinen myös energian varastoinnissa. Nanolankojen suuri pinta-ala mahdollistaa niiden varastoinnin enemmän energiaa tilavuusyksikköä kohti. Lisäksi niiden korkea sähkönjohtavuus mahdollistaa nopeammat lataus-ja purkuajat. Tämä tekee siitä ihanteellisen kannettaviin laitteisiin ja kaikkiin laitteisiin, jotka tarvitsevat nopean latauksen tai korkean energiatiheyden.
Jopa biotekniikan alalla tarvitaan myös nanojohtoja. Ne ovat hyödyllisiä lääketieteellisessä diagnoosissa ja tutkimuksessa. Tämä johtuu siitä, että niitä voidaan käyttää biomolekyylien havaitsemiseen ja seurantaan. Tätä tekniikkaa voidaan käyttää myös fotoniikan alalla. Nanolankojen suuri pinta-ala mahdollistaa niiden vuorovaikutuksen valon kanssa ainutlaatuisilla tavoilla. Tämä tekee niistä ihanteellisia optisten laitteiden, kuten valoilmaisimien, aurinkokennojen ja valodiodien (LED) luomiseen.
Lopuksi
Nanoverkot ovat tulevaisuuden tekniikkaa, jolla on laaja valikoima potentiaalisista käyttäjistä. On myös laaja valikoima skenaarioita, joissa sitä voidaan käyttää hyväksi. Asiantuntijat jatkavat Nano Netsin mahdollisten käyttötarkoitusten tutkimista. On todennäköistä, että niiden merkitys kasvaa monilla eri aloilla. Muutaman vuoden kuluttua odotamme tämän tekniikan laajentuvan useammille aloille. Tällä hetkellä useammat brändit ja alan asiantuntijat laajentavat keskittymistään tähän tekniikkaan.
Lähde/VIA: