สมองระดับนาโน: เทคโนโลยีแห่งการปฏิวัติจะเปลี่ยนแปลงวัสดุแห่งอนาคตได้อย่างไร

การศึกษาครั้งใหม่นี้ดำเนินการที่ Bernal Institute of the University of Limerick's (UL) ในไอร์แลนด์

ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติได้สร้างวัสดุอินทรีย์ประเภทหนึ่งที่เรียนรู้จากพฤติกรรมของมัน เช่นเดียวกับที่สมองทำ

นักวิทยาศาสตร์ได้ทำอะไร?

นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างชั้นโมเลกุลขึ้นมาหนา 2 ชั้นนาโนเมตร เพื่อการเปรียบเทียบ นี่คือบางกว่าเส้นผมถึง 50,000 เท่า ความพิเศษของมันคือมีความสามารถในการจดจำเหตุการณ์ที่อิเล็กตรอนผ่านไปได้ ด้วยเหตุนี้ ความน่าจะเป็นในการสลับและค่าของสถานะเปิด/ปิดจึงเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาในวัสดุโมเลกุล นี่คือสิ่งที่เป็นทางเลือกที่ปฏิวัติวงการแทนสวิตช์ดิจิตอลที่ใช้ซิลิกอนทั่วไป ซึ่งสามารถเปิดหรือปิดได้

แนวคิดของสมองดิจิทัล ภาพประกอบ: en.freepik.com

ทีมวิจัยได้สาธิตวัสดุใหม่และคุณสมบัติโดยใช้การวัดทางไฟฟ้า

ไอออน-โปรตอน-อิเล็กตรอน

ด้วยการรวมการถ่ายโอนอิเล็กตรอนที่รวดเร็วเข้าด้วยกันมากขึ้นด้วยการจับโปรตอนที่จำกัดการแพร่กระจายอย่างช้าๆ นักวิทยาศาสตร์ได้เลียนแบบพฤติกรรมไดนามิกใหม่ของไซแนปส์ในระดับโมเลกุล ผู้เขียนอธิบายไว้ในบทความว่าแคลเซียมไอออนหรือสารสื่อประสาททำงานในลักษณะเดียวกัน

ลักษณะเฉพาะของแคลเซียมไอออนคือพวกมันเล่นมีบทบาทสำคัญในการถ่ายทอดกระแสประสาท การหดตัวของกล้ามเนื้อ และมีส่วนร่วมในกระบวนการแข็งตัวของเลือด นอกจากนี้ยังเป็นปัจจัยร่วมสำหรับปฏิกิริยาของเอนไซม์หลายชนิด นักพยาธิวิทยามักใช้ระดับแคลเซียมเพื่อทำการตรวจวินิจฉัยและการพยากรณ์โรค

สมอง. ภาพประกอบ: en.freepik.com

“พฤติกรรม” ที่เป็นเอกลักษณ์ของเนื้อหายังสะท้อนถึงฟังก์ชันตรรกะทางคณิตศาสตร์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการเรียนรู้เชิงลึก ซึ่งเป็นชุดย่อยของการเรียนรู้ของเครื่องภายในกรอบการทำงานของปัญญาประดิษฐ์

การสะท้อนของ Pavlov ก็ประสบความสำเร็จเช่นกัน

ปรากฎว่าวัสดุเลียนแบบได้สำเร็จพฤติกรรมซินแนปติกของ Pavlovian คล้ายกับสิ่งเร้าและการตอบสนอง จำได้ว่า Ivan Petrovich Pavlov นักสรีรวิทยาและผู้ได้รับรางวัลโนเบลค้นพบว่าสุนัขและสัตว์อื่น ๆ สามารถตอบสนองต่อการให้รางวัลโดยไม่สมัครใจซึ่งกลายเป็นอุดมการณ์ของการปรับสภาพแบบคลาสสิก

แนวคิดของสมองดิจิทัล ภาพประกอบ: en.freepik.com

เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเลียนแบบความเป็นพลาสติกได้การเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทซินแนปติก นี่คือจุดที่การส่งกระแสประสาทไฟฟ้าระหว่างเซลล์ประสาททั้งสองเกิดขึ้น นักวิจัยรู้มานานแล้วว่าเทคโนโลยีซิลิคอนทำงานแตกต่างจากสมองมาก นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมนักวิทยาศาสตร์จึงใช้วัสดุอิเล็กทรอนิกส์โมเลกุลอ่อนชนิดใหม่เพื่อเลียนแบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มีลักษณะคล้ายสมอง

ทำไมถึงจำเป็น

ซึ่งนักวิจัยได้กล่าวถึงวิธีการและวิธีการใหม่ๆวัสดุดังกล่าวจะเป็นประโยชน์ต่อการทำงานของระบบโมเลกุลแบบไดนามิกซึ่งจะถูกควบคุมโดยสิ่งเร้าอื่นๆ ในอนาคต เช่น แสง การพัฒนาจะช่วยให้วัสดุแห่งอนาคต (สำหรับตอนนี้) แห่งอนาคตสามารถเปลี่ยนความเป็นพลาสติก จดจำ และรับรูปร่างของวัตถุอื่น ๆ ได้

"นี่เป็นเพียงการเริ่มต้น. เรากำลังรอคอยการพัฒนาเทคโนโลยีทางเลือกที่ยั่งยืนเพื่อแก้ไขปัญหาร้ายแรงในด้านพลังงาน สิ่งแวดล้อม และสุขภาพ” นักวิทยาศาสตร์สรุป

อ่านเพิ่มเติม:

พายุแม่เหล็กกำลังจะถล่มโลก

ชื่ออันตรายหลักของภารกิจทางจันทรคติ "อาร์เทมิส"

ความหมายที่แท้จริงของการทำมัมมี่ถูกเปิดเผย ตลอดเวลาที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์คิดผิด