Brže, manje, učinkovitije: supravodljivi prekidač za neuromorfno računalstvo

Ovo otkriće moglo bi dovesti do ultrabrzih, energetski učinkovitih supravodljivih tranzistora za neuromorfne uređaje koji rade na način sličan uključivanju/isključivanju neurona u ljudskom mozgu

Mladen Smrekar subota, 18. veljače 2023. u 06:00
📷 creativeart
creativeart

Fizičari MIT-a otkrili su novo i egzotično svojstvo grafena s "magičnim kutom": supravodljivost koja se može uključiti i isključiti električnim impulsom, slično prekidaču za svjetlo. Da bi to postigli, upotrijebili su minuciozno uvijanje i slaganje slojeva grafena i borovog nitrida.

Fizičari MIT-a pronašli su novi način za uključivanje i isključivanje supravodljivosti u grafenu
Fizičari MIT-a pronašli su novi način za uključivanje i isključivanje supravodljivosti u grafenu

U radu, objavljenom u časopisu Nature Nanotechnology, istraživači su slaganjem grafena između dva pomaknuta sloja bor nitrida uspjeli uključiti i isključiti supravodljivost grafena kratkim električnim impulsom poput pritiska prekidača za paljenje i gašenje svjetla. Nije jasno što omogućuje ovu promjenjivu supravodljivost, iako istraživači pretpostavljaju da ima neke veze s posebnim poravnanjem upletenog grafena na oba sloja bor nitrida, što omogućuje feroelektrični odgovor sustava.

Pametne pilule za gastrointestinalne poremećaje

Bioinženjeri Njujorškog sveučilišta u Abu Dhabiju (NYUAD) razvili su neinvazivni sustav koji olakšava dijagnozu i liječenje poremećaja pokretljivosti probavnoga sustava. Kako bi pratili kretanje pametne pilule koja se može progutati kroz gastrointestinalni trakt, istraživači su generirali 3D gradijente magnetskog polja koristeći visokofrekventne elektromagnetske zavojnice koje kodiraju svaku prostornu točku s različitom magnitudom magnetskog polja.

Pametna pilula
Pametna pilula

Uređaj opisan u časopisu Nature Electronics svoje lokalno magnetsko polje odašilje vanjskom prijamniku. Magnetsko polje se primjenjuje pomoću elektromagneta koji se mogu ugraditi u ruksake i jakne za realniju procjenu GI motiliteta, kretanja hrane iz usta kroz ždrijelo, jednjak, želudac, tanko i debelo crijevo.

Magnituda polja se mjeri i prenosi pomoću pametne pilule kako bi se odredila njezina točna lokacija, koja se zatim priopćava pametnom telefonu pomoću Bluetootha
Magnituda polja se mjeri i prenosi pomoću pametne pilule kako bi se odredila njezina točna lokacija, koja se zatim priopćava pametnom telefonu pomoću Bluetootha

Tensegrity robot koji se voli gibati

Istraživači Tokijskog tehnološkog instituta izradili su fleksibilnog robota  s dovoljno torzijskog gibanja za obavljanje teških zadataka poput otvaranja čepa s boce i otome izvijestili u časopisu IEEE Robotics and Automation Letters.

Tensegrity roboti izrađeni su od mreža krutih okvira i mekih kablova koji im omogućuju promjenu oblika podešavanjem unutarnje napetosti. Ovaj japanski oslanja se na module sa šest traka. Kako bi robot postigao jaku torziju, koristi se virtualna mapa trokuta, pri čemu su umjetni mišići robota postavljeni tako da spajaju vrhove trokuta. Kada se mišići stežu, to približava vrhove trokuta. 

Saudijski robot šalje poruke i govori lokalne dijalekte 

Nakon što je prije pet godina postala prva zemlja u svijetu koja je dala državljanstvo robotu zvanom Sophia, Saudijska Arabija je sad predstavila i svog prvog robota koji može komunicirati na nekoliko arapskih dijalekata, izvoditi popularne lokalne plesove i odgovarati na pitanja.

Robot započinje razgovor kad mu se posjetitelj obrati rečenicom "Zdravo Sara!"
Robot započinje razgovor kad mu se posjetitelj obrati rečenicom "Zdravo Sara!"

Interaktivni stroj može se pohvaliti ugrađenom kamerom koja koristi umjetnu inteligenciju kako bi prepoznala kada ljudi stoje ispred njega. Zatim može započeti razgovor kada mu se posjetitelj obrati rečenicom "Zdravo Sara." Sara ima sposobnost prepoznavanja različitih saudijskih dijalekata, može analizirati rečenice i razumije njihov sadržaj. To joj omogućuje da dođe do relevantnih odgovora i pošalje ih u tekstualnom obliku.

U rujnu prošle godine Saudijci su predstavi i tri robota za recitiranje Kur'ana, držanje propovijedi i davanje ezana, poziva na molitvu u najsvetijoj islamskoj džamiji u Meki
U rujnu prošle godine Saudijci su predstavi i tri robota za recitiranje Kur'ana, držanje propovijedi i davanje ezana, poziva na molitvu u najsvetijoj islamskoj džamiji u Meki

Otkriven novi oblik ugljika

Korejski i kineski znanstvenici otkrili su novi oblik ugljika koji nastaje zagrijavanjem fulerena s litijevim nitridom, izvještava časopis Nature. Ovaj novi oblik mogao bi se dobro iskoristiti u prikupljanju, transformaciji i skladištenju energije, u katalizi za stvaranje kemijskih proizvoda te za odvajanje molekularnih iona ili plinova.

Novi oblik ugljika
Novi oblik ugljika

Sinteza je skalabilna pa se lako može proširiti na razmjere od kilograma, a uz kontinuirane proizvodne procese mogao bi se proizvoditi i na tone.

Nova metoda rendgenskog snimanja u boji

Istraživači Sveučilišta u Göttingenu osmislili su novi pristup za generiranje rendgenskih slika u boji. Ova metoda, opisana u časopisu Optica, omogućuje stvaranje slike velikog područja sa samo jednom ekspozicijom, eliminirajući potrebu za fokusiranjem i skeniranjem. 

Istraživači su koristili novi sustav snimanja koji se sastoji od posebno strukturirane, pozlaćene ploče između objekta i detektora, što znači da uzorak baca sjenu
Istraživači su koristili novi sustav snimanja koji se sastoji od posebno strukturirane, pozlaćene ploče između objekta i detektora, što znači da uzorak baca sjenu

Uzorak intenziteta, izmjeren u detektoru, pruža informacije o raspodjeli fluorescentnih atoma u uzorku, koji se potom mogu dekodirati pomoću računalnog algoritma. Istraživači sad ovaj pristup žele proširiti na trodimenzionalno oslikavanje bioloških uzoraka i istraživanje fenomena oslikavanja kao što je neelastično raspršenje X-zraka, neutrona ili gama zračenja u nuklearnoj medicini.

Robot za održavanje vjetroturbina

Rope Robotics, tvrtka za održavanje lopatica vjetroturbina, patentirala je 150 kg teškog robota BR-8 s integriranom umjetnom inteligencijom. Vakuumski sustav omogućuje robotu da se čvrsto pričvrsti dok motori omogućuju kretanje po lopatici. Koristeći ugrađenu kameru visoke razlučivosti i laserski skener, robot pregledava površinu, šalje slike udaljenom operateru, koji dijagnosticira oštećenje i pokreće proces popravka u stvarnom vremenu.

Njihovi roboti bez ugrađene umjetne inteligencije dosad su sudjelovali u više od 150 intervencija diljem svijeta i dokazali su se na terenu pri brzinama vjetra do 14 metara u sekundi, relativnoj vlažnosti do 80 posto i temperaturama od 0 do 40 Celzijevih stupnjeva. Prikupljeni podaci iskoristit će se za poboljšanu verziju robota, temeljenog na UI, a prvi komercijalni primjerci očekuju se krajem godine.

Iskorak u razvoju kvantnih računala 

Istraživači Sveučilišta u Sussexu i Universal Quantuma pokazali da se kubiti mogu izravno prenositi između kvantnih računalnih mikročipova i to pokazali rekordnom brzinom i točnošću. Otkriće, opisano u časopisu Nature Communications, rješava veliki izazov u izgradnji kvantnih računala dovoljno velikih i moćnih da se uhvate u koštac sa složenim problemima.

Transport kubita bio je uspješan u dosad nedostižnih 99,999993% slučajeva sa stopom povezivanja od 2424/s
Transport kubita bio je uspješan u dosad nedostižnih 99,999993% slučajeva sa stopom povezivanja od 2424/s 

Ova nova i moćna tehnologija, nazvana UQ Connect, koristi veze električnog polja kako bi omogućila kubitima da se pomaknu s jednog modula mikročipa kvantnog računalstva u drugi neviđenom brzinom i preciznošću. To omogućuje spajanje čipova poput slagalice kako bi se napravilo snažnije kvantno računalo.

3D lidar za veću sigurnost autonomnih vozila

Istraživači Sveučilišta Kyoto razvili su nemehanički 3D lidar sustav koji stane u dlan i može se koristiti za mjerenje udaljenosti objekata sa slabom refleksijom i automatsko praćenje kretanja tih objekata. S ovim sustavom, kažu njegovi tvorci, roboti i vozila moći će pouzdano i sigurno upravljati dinamičnim okruženjima bez gubljenja iz vida slabo reflektirajućih objekata poput crnih metalik automobila.

DM-PCSEL integrira nemehaničko, elektronički kontrolirano skeniranje snopa s bljeskalicom koja se koristi u lidaru s bljeskom za dobivanje pune 3D slike s jednim bljeskom svjetla
DM-PCSEL integrira nemehaničko, elektronički kontrolirano skeniranje snopa s bljeskalicom koja se koristi u lidaru s bljeskom za dobivanje pune 3D slike s jednim bljeskom svjetla

Novi sustav počiva na novorazvijenom, dualno moduliranom laseru s fotonskim kristalima (DM-PCSEL). Ovaj izvor svjetlosti, nadaju se istraživači, mogao bi omogućiti razvoj 3D lidarskog sustava u čvrstom stanju na čipu.

Drveni robot za sijanje sjemenja

Istraživači Sveučilišta Carnegie Melon osmislili su lagani drveni nosač koji sigurno sije sjeme u zemlju, što će poboljšati izglede za obnovu krajolika nakon velikih šumskih požara, bez straha da će posijano sjeme. Njihov je rad inspiriran čapljikom (Erodium), biljkom čije sjemenke iskaču iz mahuna, lete zrakom i buše u tlo svojim repovima u obliku vadičepa.

Tanke grančice hrasta lužnjaka prokuhali su s lužinom i natrijevim sulfitom i od njih u kalupu oblikovali trake koje se uvijaju kad se navlaže i odvajaju kad se suše. U terenskim testovima, nosači su uspješno zabijali sjeme u zemlju u 80% slučajeva, objavili su u časopisu Nature.