دانشمندان در دستاوردی مهم تراشه مبتنی‌بر آب تولید کردند

پایگاه خبری و پرتال تهران هوشمند ، بهترین مرجع کسب خبر و درگاه های الکترونیک شهر تهران

19 بهمن 1401 ساعت 20:49

گروهی از دانشمندان دانشگاه هاروارد تراشه‌ای ساخته‌اند که از ترانزیستورهای یونی استفاده می‌کند و بهره‌وری انرژی آن‌ بسیار بهتر است.

به‌نوشته‌ی تامز هاردور، دانشمندان با رجوع به طبیعت سراغ تولید ریزپردازنده‌های یونی رفته‌اند و می‌گویند چنین ریزپردازنده‌هایی درمقایسه‌با پردازنده‌های معمولیِ مبتنی‌بر قطعات نیمه‌هادی از نظر مصرف انرژی بهره‌وری بسیار بیشتر خواهند داشت.

گروهی از پژوهشگران در دانشکده‌ی مهندسی و علوم کاربردی جان پالسون در دانشگاه هاروارد با همکاری استارتاپ DNA Script (فعال در حوزه‌ی زیست‌فناوری)، یک مدار یونی تولید کرده‌اند که متشکل‌ از صدها ترانزیستور یونی است. دانشمندان حتی محاسبات شبکه‌ی عصبی را نیز ازطریق این تراشه پردازش کرده‌اند.

در فرایند تولید پردازنده‌های یونی، از دانسته‌هایمان درباره‌ی سیستم‌های پردازش زیست‌محیطی و به‌ویژه مغز استفاده می‌کنیم تا تراشه‌هایی بسازیم که به‌منظور انجام محاسبات پردازشی، به‌جای الکتریسیته از الکتروشیمی استفاده می‌کنند. تحقیقات می‌گویند پردازنده‌های یونی یکی از بخش‌های مهم آینده‌ی انسان را تشکیل می‌دهند و بهره‌وری انرژی آن‌ها باعث می‌شود چنین پردازنده‌هایی در سناریوهای خاصی بسیار کاربردی باشند.

فناوری پردازنده‌های یونی در مراحل اولیه به‌سر می‌برد و دانشمندان فعلاً موفق شده‌اند مداری تولید کنند که صرفاً چندصد ترانزیستور یونی دارد. این در حالی است که تراشه‌های عادی از میلیاردها ترانزیستور میزبانی می‌کنند. تولید مدار یونی جدید اتفاق مهمی است؛ چون تا پیش از ساخت این مدار صرفاً ترانزیستورهای یونی را به‌صورت منفرد دیده بودیم. پژوهش اخیر راه را برای ساخت پردازنده‌های قوی‌تر مبتنی‌بر ترانزیستورهای یونی همواره می‌کند؛ پردازنده‌هایی که میزبان هزاران یا حتی میلیون‌ها ترانزیستور باشند. 

پژوهشگران می‌گویند مدار یونی را ازطریق چندبرابرکردن تعداد ترانزیستورهای مجزایی تولید کرده‌اند که توانایی همکاری با یکدیگر دارند. ترانزیستور یونی تولیدشده‌ی پژوهشگران شامل نوعی محلول آب‌دار از مولکول‌های کینون است که با دو الکترود حلقه‌ایِ متحدالمرکز (به رنگ‌های آبی و قرمز) ارتباط دارند. الکترود دیسکی مرکزی که سومین الکترود است، به رنگ زرد دیده می‌شود.

با عبوردادن ولتاژ از داخل ترانزیستور، دو الکترود حلقه‌ای متحدالمرکز به‌صورت موضعی می‌توانند pH آب را ازطریق افزایش یا کاهش تعداد یون‌های هیدروژنِ حاضر در آن تغییر دهند. این تغییر که در چهارچوب علم الکتروشیمی توصیف می‌شود، به پژوهشگران امکان می‌دهد جریان یونی ترانزیستور را به‌عنوان کلید روشن و خاموش یا در اصطلاح علمی به‌عنوان دروازه استفاده کنند. در‌نهایت، این روند به پردازنده‌ی یونی کمک می‌کند تا اطلاعات باینری را پردازش کند.

تهران هوشمندکپی رایت © 1397 کلیه حقوق وب سایت محفوظ می باشد.
logo-samandehi