เครือข่ายเส้นลวดนาโน (Nano Net) สามารถแสดงได้ทั้งความจำระยะสั้นและระยะยาว เช่นเดียวกับสมองของมนุษย์ การค้นพบใหม่นี้มาจากทีมผู้เชี่ยวชาญที่นำโดย Dr. Alon Loeffler แห่งมหาวิทยาลัย ของซิดนีย์. ดร. Alon Loeffler ผู้ได้รับปริญญาเอกจาก School of Physics ได้ทำการศึกษา ขณะนี้การศึกษาออนไลน์อยู่ในวารสาร Science Advances อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญชาวญี่ปุ่นกลุ่มหนึ่งก็เป็นส่วนหนึ่งของทีมด้วย เพื่อความง่าย เราจะใช้”Nano Net”เพื่อเป็นตัวแทนของ Nanowire Network”ในบทความส่วนใหญ่
เกี่ยวกับงานนี้ Dr Loeffler กล่าว
“ในการวิจัยนี้ เราพบว่าการสั่งการความรู้ความเข้าใจในระดับที่สูงขึ้น ซึ่งปกติแล้วเราเชื่อมโยงกับสมองของมนุษย์ สามารถเลียนแบบได้ในฮาร์ดแวร์ที่ไม่ใช่ชีวภาพ งานนี้สร้างขึ้นจากงานวิจัยก่อนหน้านี้ของเราซึ่งเราได้แสดงให้เห็นว่านาโนเทคโนโลยีสามารถนำมาใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ได้รับแรงบันดาลใจจากสมองด้วยโครงข่ายประสาทเช่นวงจรและไซแนปส์เช่นการส่งสัญญาณ งานปัจจุบันของเราเป็นการปูทางสู่การจำลองสมอง เช่น การเรียนรู้และความจำในระบบฮาร์ดแวร์ที่ไม่ใช่ชีวภาพ และแนะนำว่าธรรมชาติพื้นฐานของสมอง เช่น ความฉลาด อาจเป็นเรื่องทางกายภาพ”
Nano Nets เป็นส่วนย่อยของนาโนเทคโนโลยีที่มักเกิดขึ้นจากวัสดุบางๆ มีระยะห่าง นำไฟฟ้าสูง มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า สายไมโครเงินที่ห่อหุ้มด้วยวัสดุพลาสติก ลักษณะของโครงสร้างทางกายภาพที่เป็นเครือข่ายของสมองมนุษย์นั้นจำลองมาจากสายไฟ การใช้งานจริงหลายอย่าง เช่น การอัพเกรดหุ่นยนต์หรือระบบตรวจจับที่ต้องตัดสินใจอย่างรวดเร็วในการตั้งค่าแบบสุ่ม อาจถูกนำมาใช้โดยความก้าวหน้าใน Nano Nets
ศาสตราจารย์ Zdenka Kuncic ผู้เขียนอาวุโสจาก School of ฟิสิกส์กล่าวว่า
“เครือข่ายสายนาโนนี้เป็นเหมือนโครงข่ายประสาทเทียมเพราะสายนาโนทำหน้าที่เหมือนเซลล์ประสาท และตำแหน่งที่พวกมันเชื่อมต่อกันก็คล้ายกับไซแนปส์…แทนที่จะใช้เครื่องจักรบางชนิด ในการศึกษานี้ Dr. Loeffler ได้ก้าวไปอีกขั้นหนึ่งและพยายามแสดงให้เห็นว่าเครือข่ายเส้นลวดนาโนมีฟังก์ชั่นการคิดบางอย่าง”
เครือข่ายเส้นลวดนาโนตรงกับความสามารถของมนุษย์โดยเฉลี่ย
ทีมงานใช้ภารกิจ N-Back ซึ่งเป็นการทดสอบความจำทั่วไปที่ใช้ในการศึกษาเกี่ยวกับจิตวิทยามนุษย์เพื่อตรวจสอบความสามารถของนาโนเน็ต สำหรับบุคคล งาน N-Back อาจนำมาซึ่งการเรียกคืนภาพแมวที่แน่นอนจากลำดับภาพแมว คนๆ หนึ่งอาจเห็นภาพเดียวกับที่ถอยหลังไป 7 ก้าวหากมีคะแนน N-Back เท่ากับ 7 นี่คือค่าเฉลี่ยสำหรับคนทั่วไป ทีมวิจัยพบว่าเมื่อนำไปใช้กับนาโนเน็ต มันสามารถ’จดจำ’จุดสิ้นสุดที่ต้องการในวงจรไฟฟ้าย้อนหลังไปเจ็ดก้าว ซึ่งหมายความว่ามีคะแนน 7 ในการทดสอบ N-Back เช่นเดียวกับมนุษย์ทั่วไป n คน
ดร. Loeffler กล่าวต่อ
“สิ่งที่เราทำที่นี่คือการจัดการแรงดันไฟฟ้าของอิเล็กโทรดปลายทางเพื่อบังคับให้ทางเดินเปลี่ยน แทนที่จะปล่อยให้เครือข่ายทำสิ่งของตัวเอง เราบังคับเส้นทางให้ไปยังที่ที่เราต้องการ… เมื่อเราดำเนินการตามนั้น หน่วยความจำของมันมีความแม่นยำสูงกว่ามากและไม่ได้ลดลงตามกาลเวลา บ่งบอกว่าเราได้ค้นพบวิธีที่จะเสริมความแข็งแกร่งให้กับเส้นทางเพื่อผลักดันพวกเขาไปยังที่ๆ เราต้องการแล้วเครือข่ายก็จำมันได้ นักประสาทวิทยาคิดว่านี่คือวิธีการทำงานของสมอง การเชื่อมต่อซินแนปติกบางอย่างจะแข็งแกร่งขึ้นในขณะที่การเชื่อมต่ออื่นๆ อ่อนแอลง และนั่นคิดว่าเป็นวิธีที่เราจำบางสิ่งได้ดีกว่า วิธีที่เราเรียนรู้ และอื่นๆ”
Gizchina News of the week
จากข้อมูลของทีมงาน Nano Net อาจเก็บข้อมูลไว้ในหน่วยความจำ เป็นไปได้จนถึงจุดที่ไม่ต้องต่ออายุอีกต่อไปเพราะรวมเป็นหนึ่งแล้ว
ศ. Kuncic เสริม
“มันเหมือนกับความแตกต่างระหว่าง ความจำระยะยาว และ ความจำระยะสั้นในสมองของเรา… หากเราต้องการจดจำบางสิ่ง เป็นเวลานาน เราจำเป็นต้องฝึกสมองของเราเพื่อรวมสิ่งนั้นไว้ มิฉะนั้นมันก็จะจางหายไปตามกาลเวลา งานชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นว่าเครือข่ายเส้นลวดนาโนสามารถจัดเก็บสิ่งของได้ถึงเจ็ดรายการในหน่วยความจำที่สูงกว่าระดับโอกาสอย่างมากโดยไม่ต้องฝึกการเสริมแรง และเกือบจะแม่นยำสมบูรณ์แบบด้วยการฝึกเสริมกำลัง”
เทคโนโลยีลวดนาโน – เทรนด์ใหม่
การใช้เทคโนโลยีนาโนอย่างหนึ่งคือการสร้างตาข่ายนาโนที่เชื่อมโยงกัน สายนาโนเป็นสายที่บางมากโดยมีขนาดไม่กี่นาโนเมตรและไม่กี่ไมโครเมตร สายนาโนมีคุณสมบัติเฉพาะตัวมากมาย คุณสมบัติบางอย่างเหล่านี้ ได้แก่ อัตราส่วนระหว่างพื้นผิวต่อปริมาตรสูง การนำไฟฟ้าที่ผิดปกติ และความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ พวกเขาจึงได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
หนึ่งในการใช้งานหลักของเทคโนโลยีใหม่นี้ในด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เครือข่ายนี้สามารถใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดที่มีเอาต์พุตสูงและใช้พลังงานต่ำ อัตราส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรสูงของเส้นลวดนาโนเป็นคุณลักษณะสำคัญอีกประการหนึ่ง ช่วยให้สามารถบรรจุองค์ประกอบที่ใช้งานจำนวนมากในพื้นที่ขนาดเล็กได้ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างวงจรรวมที่มีชิ้นส่วนที่มีความหนาแน่นสูง เทคโนโลยีนี้ยังช่วยให้สามารถสร้างอุปกรณ์ไฮเทคที่มีความสามารถในการนำไฟฟ้าได้ดีขึ้น
เทคโนโลยีลวดนาโนยังมีประโยชน์อย่างมากในด้านการจัดเก็บพลังงาน พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ของเส้นลวดนาโนช่วยให้เก็บพลังงานได้มากขึ้นต่อหน่วยปริมาตร นอกจากนี้ ค่าการนำไฟฟ้าสูงช่วยให้ชาร์จและคายประจุได้เร็วขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์พกพาและอุปกรณ์ใดๆ ก็ตามที่ต้องการการชาร์จอย่างรวดเร็วหรือความหนาแน่นของพลังงานสูง
แม้ในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ ลวดนาโนก็จำเป็นเช่นกัน มีประโยชน์สำหรับการวินิจฉัยทางการแพทย์และการวิจัย นี่เป็นเพราะสามารถใช้เพื่อตรวจจับและตรวจสอบชีวโมเลกุลได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เทคโนโลยีนี้ในด้านโฟโตนิกส์ได้อีกด้วย พื้นที่ผิวสูงของเส้นลวดนาโนทำให้สามารถโต้ตอบกับแสงในรูปแบบที่ไม่เหมือนใคร ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างอุปกรณ์ออปติก เช่น ตัวตรวจจับแสง เซลล์แสงอาทิตย์ และไดโอดเปล่งแสง (LED)
คำสุดท้าย
Nano Nets เป็นเทคโนโลยีแห่งอนาคตที่มีช่วงกว้าง ของผู้ใช้ที่มีศักยภาพ นอกจากนี้ยังมีสถานการณ์ที่หลากหลายซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ ผู้เชี่ยวชาญยังคงสำรวจศักยภาพการใช้งานของ Nano Nets มีแนวโน้มว่าพวกเขาจะมีความสำคัญมากขึ้นในหลากหลายสาขา ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เราคาดว่าเทคโนโลยีนี้จะขยายไปยังสาขาต่างๆ มากขึ้น ในขณะนี้ แบรนด์และผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมจำนวนมากขึ้นกำลังขยายความสนใจไปที่เทคโนโลยีนี้
ที่มา/VIA:
