Dnews
  • ΠΟΛΙΤΙΚΗ
  • ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ
  • ΕΛΛΑΔΑ
  • ΔΙΕΘΝΗ
  • ΠΑΙΔΕΙΑ
  • ΘΕΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
  • ENTERTAINMENT
  • NEWS IN ENGLISH
Dnews
  • ΠΟΛΙΤΙΚΗ
  • ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ
  • ΕΛΛΑΔΑ
  • ΔΙΕΘΝΗ
  • ΠΑΙΔΕΙΑ
  • ΘΕΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
  • ENTERTAINMENT
  • NEWS IN ENGLISH
Games
ΡΟΗ ΕΙΔΗΣΕΩΝ
Επιστήμη 14.10.2022 11:37

Κυκλώματα βασισμένα στο νερό φέρνουν «επανάσταση» στον κόσμο των υπολογιστών

Image of Βασιλική Μιχοπούλου Βασιλική Μιχοπούλου
Κυκλώματα βασισμένα στο νερό φέρνουν «επανάσταση» στον κόσμο των υπολογιστών Φωτογραφία: Unsplash
Μία ομάδα φυσικών, αντλώντας έμπνευση από τη Βιολογία, δημιούργησαν ένα κύκλωμα που βασίζεται στην κίνηση ιόντων μέσα σε ένα υδάτινο διάλυμα, αντί ηλεκτρονίων μέσα σε ημιαγωγούς, όπως συμβαίνει στα συμβατικά ηλεκτρικά κυκλώματα.

Δεδομένου ότι με αυτόν τον τρόπο μεταφέρει πληροφορίες ο εγκέφαλος, μια ομάδα με επικεφαλής τον φυσικό Woo-Bin Jung από το Harvard.πιστεύει πως αυτό ίσως είναι το επόμενο βήμα προς τους νευρομορφικούς υπολογιστές, δηλαδή υπολογιστές που μιμούνται τον τρόπο λειτουργίας του εγκεφάλου.

Tα υδάτινα ιοντικά κυκλώματα χρησιμοποιούν ιόντα ως φορείς για την επεξεργασία σημάτων και η πειραματική ένδειξη λειτουργίας τέτοιων κυκλωμάτων που μπορούν να πραγματοποιήσουν αναλογικούς υπολογισμούς είναι το πρώτο βήμα για πιο πολύπλοκα υδάτινα ιοντικά κυκλώματα.

O εγκέφαλος υποστηρίζει τις πολύπλοκες λειτουργίες του κυρίως με τη μεταφορά ιόντων μέσα σε ένα υγρό μέσο, όπως είναι η αντλία νατρίου καλίου. Προφανώς και είναι εξαιρετικά δύσκολο να αναπαραχθεί η τεράστια επεξεργαστική ισχύς του εγκεφάλου, ωστόσο, πολλοί επιστήμονες θεωρούν πως μπορούν να αξιοποιήσουν ένα αντίστοιχο σύστημα μεταφοράς ιόντων μέσα σε υδάτινα διαλύματα για την εκτέλεση υπολογισμών.

Αυτή, βέβαια, φαίνεται πως θα είναι μία πιο αργή διαδικασία συγκριτικά με τα κλασικά κυκλώματα ημιαγωγών που χρησιμοποιούνται σήμερα, μιας και τα ιόντα κινούνται πιο αργά στο νερό από ότι τα ηλεκτρόνια στους ημιαγωγούς. Στα ιοντικά όμως κυκλώματα μπορούν να αξιοποιηθεί μια πληθώρα ιόντων με διαφορετικές ιδιότητες ταυτόχρονα, για διαφορετικούς σκοπούς, σε αντίθεση με τα συμβατικά κυκλώματα ημιαγωγών όπου χρησιμοποιούνται μόνο ηλεκτρόνια και οπές. Και αυτό αποτελεί ένα βασικό πλεονέκτημα.

CMOS Series

ΟΙ ΕΙΔΗΣΕΙΣ ΣΕ 2'

Όσα πρέπει να ξέρετε
για να ξεκινήσετε τη μέρα σας.

* Με την εγγραφή σας στο newsletter του Dnews, αποδέχεστε τους σχετικούς όρους χρήσης

Ένα τσιπ CMOS (αριστερά) με μια διάταξη (κέντρο) από εκατοντάδες μεμονωμένα ιοντικά τρανζίστορ (δεξιά). (Credits: Woo-Bin Jung/Harvard SEAS)

Η πειραματική υλοποίηση ενός τέτοιου κυκλώματος απασχολεί την ομάδα του Jung εδώ και αρκετό καιρό. Προηγούμενη έρευνα του είχε ως αποτέλεσμα την κατασκευή ενός νέου είδους ιοντικού τρανζίστορ. Το τρανζίστορ είναι μια συσκευή που μπορεί να λειτουργήσει σαν διακόπτης ή σαν ενισχυτής ενός σήματος. Ενδεικτικά οι επεξεργαστές στους σύγχρονους υπολογιστές περιλαμβάνουν δισεκατομμύρια τρανζίστορ.

Ενώ στα συμβατικά κυκλώματα η φυσική των ημιαγωγών αξιοποιείται για την καθοδήγηση των ηλεκτρονίων με συγκεκριμένο τρόπο, το ιοντικό τρανζίστορ μπορεί να ελέγχει ηλεκτροχημικά το pH τοπικά. «Έχουμε συνηθίσει να χρησιμοποιούμε το pH ως ένα μέτρο του πόσο όξινο ή βασικό είναι ένα διάλυμα και εν γένει γνωρίζουμε πως ένα διάλυμα έχει το ίδιο pH σε κάθε σημείο του. Αυστηρά όμως το pH καθορίζεται από τη συγκέντρωση πρωτονίων (ιόντων υδρογόνου) και, μάλιστα, για να λειτουργήσει το συγκεκριμένο τρανζίστορ, απαιτείται ο τοπικός έλεγχός του», παρεμβαίνει ο Υποψήφιος Διδάκτωρ του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του ΑΠΘ, Βασίλης Παπανικολάου.

Ο ίδιος εξηγεί πως το ιοντικό τρανζίστορ αποτελείται από δύο ομόκεντρα κυκλικά ηλεκτρόδια και ένα κεντρικό ηλεκτρόδιο με τη μορφή δίσκου μέσα σε ένα διάλυμα που αποτελείται από μόρια μιας οργανικής ένωσης που ονομάζεται quinone (κινόνη). Η συσκευή λειτουργεί με την παραγωγή ιόντων υδρογόνου γύρω από το κεντρικό ηλεκτρόδιο, το οποίο μπορεί να δημιουργήσει ένα ιοντικό ρεύμα ανάλογα με το τοπικό pH. Τα κυκλικά ηλεκτρόδια στη συνέχεια μπορούν τοπικά να διαμορφώσουν το pH στην πύλη και έτσι να αυξήσουν ή να μειώσουν το ιοντικό ρεύμα. Με αυτόν τον τρόπο το pH του διαλύματος χρησιμοποιείται ως πύλη του τρανζίστορ.

Η ερευνητική ομάδα του Jung αξιοποιώντας αυτήν την τεχνολογία κατασκεύασε ένα ιοντικό κύκλωμα που μπορεί να διενεργεί πολλαπλασιασμούς πινάκων, μία πράξη ιδιαίτερα συνήθη και χρήσιμη στα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα. Ο ίδιος δηλώνει πως το κύκλωμά τους μπορεί να υλοποιήσει τον πολλαπλασιασμό πινάκων στο νερό με αναλογικό τρόπο, βασισμένο πλήρως σε ηλεκτροχημικές τεχνικές.

Φυσικά, σε αυτή τη φάση της υλοποίησης υπάρχουν προβλήματα με πρώτο το ότι τα ιοντικά ρεύματα που παράγονται από τα τρανζίστορ δεν μπορούν να διαφοροποιηθούν και έτσι οι υπολογισμοί δεν μπορούν να γίνουν παράλληλα, αλλά σειριακά, κάτι που αυξάνει σημαντικά το υπολογιστικό χρόνο μίας ήδη αργής τεχνολογίας.

Packaged CMOS device wo text 01

Στη φωτογραφία ένα ιοντικό κύκλωμα που περιλαμβάνει εκατοντάδες ιοντικά τρανζίστορ (Credits: Woo-Bin Jung/Harvard SEAS)

Αλλά και μόνο η κατασκευή ενός τέτοιου κυκλώματος, είναι από μόνη της μια μεγάλη επιτυχία και η βελτίωσή της είναι θέμα χρόνου. Η ερευνητική ομάδα πιστεύει πως η ανάπτυξη της τεχνολογίας των ιοντικών κυκλωμάτων μπορεί να δώσει καινοτόμες λύσεις όσον αφορά το θέμα της ενεργειακής αποδοτικότητας των υπολογιστών στο μέλλον. Ο Jung αναφέρει πως μέχρι τώρα έχουν αξιοποιήσει μόνο 3 ή 4 είδη ιόντων και πως θα έχει πολύ μεγάλο ενδιαφέρον να δουν τον συνδυασμό ακόμη περισσότερων ειδών ιόντων για την επεξεργασία πληροφοριών. Σύμφωνα με τον ίδιο, ο στόχος δεν είναι ο ανταγωνισμός με την κυρίαρχη τεχνολογία των ηλεκτρονικών, άλλα ο πιθανός συνδυασμός των δύο σαν μία υβριδική τεχνολογία με τα πλεονεκτήματα και τις δυνατότητες και των δύο κόσμων.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Advanced Materials

# TAGS

  • ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ
  • ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ
Δες όλες τις ειδήσεις και τα νέα τη στιγμή που συμβαίνουν
Merry Friday στα Public: Η αγαπημένη 3for2 προσφορά επιστρέφει σε Παιχνίδια, Χαρτικά & Είδη Δώρων!

Merry Friday στα Public: Η αγαπημένη 3for2 προσφορά επιστρέφει σε Παιχνίδια, Χαρτικά & Είδη Δώρων!

ΔΕΗ: Φως στο φόβο των γυναικών στις νυχτερινές μετακινήσεις

ΔΕΗ: Φως στο φόβο των γυναικών στις νυχτερινές μετακινήσεις

Όταν οι διαβάσεις ξεθωριάζουν, ποιος προστατεύει τα παιδιά μας;

Όταν οι διαβάσεις ξεθωριάζουν, ποιος προστατεύει τα παιδιά μας;

Από τη συνδρομή στο Netflix… στην εποχή της αυτοματοποίησης

Από τη συνδρομή στο Netflix… στην εποχή της αυτοματοποίησης

Καρκίνος μαστού: Η σύγχρονη προσέγγιση σε μια παλιά νόσο

Καρκίνος μαστού: Η σύγχρονη προσέγγιση σε μια παλιά νόσο

Οι αγρότες τρομάζουν την κυβέρνηση – Το Μαξίμου αναζητά νέα στρατηγική, ελπίζει στον... χρόνο

Οι αγρότες τρομάζουν την κυβέρνηση – Το Μαξίμου αναζητά νέα στρατηγική, ελπίζει στον... χρόνο

Ξύλο και χημικά δυναμώνουν τα μπλόκα των αγροτών

Ξύλο και χημικά δυναμώνουν τα μπλόκα των αγροτών

Επιστροφή ενοικίου: Πώς και πότε γίνονται οι διορθώσεις μετά το φιάσκο της πληρωμής

Επιστροφή ενοικίου: Πώς και πότε γίνονται οι διορθώσεις μετά το φιάσκο της πληρωμής

Ο Αλέξης θέτει το θέμα της εναλλακτικής διακυβέρνησης

Ο Αλέξης θέτει το θέμα της εναλλακτικής διακυβέρνησης

Η αδύνατη αυτοδυναμία, το πρόβλημα του ΠΑΣΟΚ, οι κυβερνήσεις συνεργασίας και τα νέα κόμματα

Η αδύνατη αυτοδυναμία, το πρόβλημα του ΠΑΣΟΚ, οι κυβερνήσεις συνεργασίας και τα νέα κόμματα

Τι θα συμβεί στο σώμα σας αν δε φάτε για 36 ώρες

Τι θα συμβεί στο σώμα σας αν δε φάτε για 36 ώρες

Μαρίνα Σάττι: Εξιτήριο από το νοσοκομείο – Η ανακοίνωση για την υγεία της

Μαρίνα Σάττι: Εξιτήριο από το νοσοκομείο – Η ανακοίνωση για την υγεία της

Συναγερμός για σαλμονέλα σε φουντούκια – Μπλόκο στα ελληνικά σύνορα

Συναγερμός για σαλμονέλα σε φουντούκια – Μπλόκο στα ελληνικά σύνορα

Καρκίνος: Κίνδυνος κατάθλιψης στους μακροχρόνιους επιζώντες από τη νόσο

Καρκίνος: Κίνδυνος κατάθλιψης στους μακροχρόνιους επιζώντες από τη νόσο

Τι αλλαγές φέρνει το νομοσχέδιο του ΥΠΕΝ για την αποθήκευση στα φωτοβολταϊκά

Τι αλλαγές φέρνει το νομοσχέδιο του ΥΠΕΝ για την αποθήκευση στα φωτοβολταϊκά

Ηλεκτρισμός: Οριακή πτώση της ζήτησης τον Οκτώβριο- Πώς μοιράζεται η «πίτα» της λιανικής

Ηλεκτρισμός: Οριακή πτώση της ζήτησης τον Οκτώβριο- Πώς μοιράζεται η «πίτα» της λιανικής

Στοχευμένες αλλαγές στο Αποθεματικό Σταθερότητας από την Κομισιόν- «μαξιλάρι» για την εκκίνηση του ETS2

Στοχευμένες αλλαγές στο Αποθεματικό Σταθερότητας από την Κομισιόν- «μαξιλάρι» για την εκκίνηση του ETS2

Στο τραπέζι του διαλόγου Eurelectric και βιομηχανία για το ενεργειακό κόστος

Στο τραπέζι του διαλόγου Eurelectric και βιομηχανία για το ενεργειακό κόστος

Ενεργειακό κόστος: Στο «περίμενε» για τα κυβερνητικά μέτρα στήριξης η βιομηχανία

Ενεργειακό κόστος: Στο «περίμενε» για τα κυβερνητικά μέτρα στήριξης η βιομηχανία

Επίδομα θέρμανσης: Ξεπέρασαν τις 895.000 οι αιτήσεις- Τα SOS για τις κοινόχρηστες δαπάνες

Επίδομα θέρμανσης: Ξεπέρασαν τις 895.000 οι αιτήσεις- Τα SOS για τις κοινόχρηστες δαπάνες

ΡΟΗ ΕΙΔΗΣΕΩΝ

Ισπανία: Συλλήψεις μελών νεοναζιστικού κυκλώματος της «Βάσης»

Διεθνή 15:48

«Το Σόι Σου» πίσω από τις κάμερες – Όσα αποκάλυψαν οι πρωταγωνιστές

Life 15:46

Λάρισα: Αναβολή στο αυτόφωρο για τους αγρότες που συνελήφθησαν στα μπλόκα (Βίντεο)

Ελλάδα 15:43

Έξαρση κορονοϊού σε Δήμο της Αττικής: Η ανακοίνωση για παιδικό σταθμό

Υγεία 15:35

Σκέρτσος στη δίκη για Novartis: «Όλη η Ελλάδα χρωστάει στον Γιάννη Στουρνάρα γιατί έσωσε τη χώρα»

Πολιτική 15:33

«Το Σπίτι Δίπλα Στο Ποτάμι»: Έρχεται η μεγάλη στιγμή – Η Θεοδώρα ταξιδεύει στον Πειραιά

Life 15:30
Όλες Οι Ειδήσεις

ΔΗΜΟΦΙΛΗ

«Είναι γελοίο, δυστυχώς ζούμε στην Ελλάδα»: Οργή από δικαιούχους για την επιστροφή ενοικίου

Οικονομία 17:53

Μπλόκα αγροτών: Σε ισχύ κυκλοφοριακές ρυθμίσεις - Πού είναι κλειστή η εθνική οδός

Ελλάδα 18:18

Μπλόκα αγροτών: «Σπάσαμε τον τσαμπουκά της κυβέρνησης» - Αύριο νέα συνέλευση

Ελλάδα 20:02

Πώς συνέβη το θανατηφόρο τροχαίο στη Λούτσα: Ο 24χρονος είχε έρθει Ελλάδα για την ορκωμοσία της κοπέλας του

Ελλάδα 19:09

Σίσσυ Χρηστίδου: «Ανατρίχιασα όταν το είπε» - Η on air συγκίνησή της για τον διάλογο με ηλικιωμένο

Life 18:12
Ειδήσεις από την Περιφέρεια - σε συνεργασία με τα μεγαλύτερα ενημερωτικά μέσα της Περιφέρειας

# HOT TOPICS

  • ΚΑΙΡΟΣ
  • ΛΟΓΑΡΙΑΣΜΟΙ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

ΤΙΜΕΣΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

αναλύσεις & ρεπορτάζ
από την συντακτική ομάδα τουDnews

ΤΙΜΕΣ ΡΕΥΜΑ ΤΙΜΕΣ ΦΥΣ. ΑΕΡΙΟ

Σχετικά Άρθρα

Ελληνικό Μουσείο Πληροφορικής: «Ταξίδι στον χρόνο» με 280 υπολογιστές από τα μέσα του ‘70 έως σήμερα

Ελληνικό Μουσείο Πληροφορικής: «Ταξίδι στον χρόνο» με 280 υπολογιστές από τα μέσα του ‘70 έως σήμερα

Ελλάδα 15.11.2025 23:25
Ηγέτες των Μαθηματικών και των Υπολογιστών συναντούν τα λαμπρά μυαλά της νέας γενιάς στη Χαϊδελβέργη

Ηγέτες των Μαθηματικών και των Υπολογιστών συναντούν τα λαμπρά μυαλά της νέας γενιάς στη Χαϊδελβέργη

Επιστήμη 14.09.2025 12:30
Παρουσιάστηκε το πρώτο λειτουργικό σύστημα στον κόσμο για κβαντικούς υπολογιστές

Παρουσιάστηκε το πρώτο λειτουργικό σύστημα στον κόσμο για κβαντικούς υπολογιστές

Επιστήμη 25.04.2025 10:38
«Τρώει κι αυτός; Μασάει; Μασάει;»: Αποκαλυπτικοί διάλογοι του κυκλώματος στη πολεοδομία της Ρόδου

«Τρώει κι αυτός; Μασάει; Μασάει;»: Αποκαλυπτικοί διάλογοι του κυκλώματος στη πολεοδομία της Ρόδου

Ελλάδα 21.03.2025 12:35

NETWORK

Ανακαλείται πολωνικό γυναικείο άρωμα – Ανιχνεύτηκε επικίνδυνο χημικό

Ανακαλείται πολωνικό γυναικείο άρωμα – Ανιχνεύτηκε επικίνδυνο χημικό

healthstat.gr 12.01.2025 - 15:05
Sungrow European C&I ESS Summit: Η Sungrow παρουσίασε τη νέα λύση C&I αποθήκευσης ενέργειας, PowerKeeper

Sungrow European C&I ESS Summit: Η Sungrow παρουσίασε τη νέα λύση C&I αποθήκευσης ενέργειας, PowerKeeper

ienergeia.gr 12.01.2025 - 13:52
Μαρίνα Σάττι: Εξιτήριο από το νοσοκομείο – Η ανακοίνωση για την υγεία της

Μαρίνα Σάττι: Εξιτήριο από το νοσοκομείο – Η ανακοίνωση για την υγεία της

healthstat.gr 12.01.2025 - 14:40
ΟΛΠ Α.Ε.: Ολοκλήρωση Άσκησης Ετοιμότητας για την αντιμετώπιση περιστατικών ρύπανσης στο Λιμάνι του Πειραιά

ΟΛΠ Α.Ε.: Ολοκλήρωση Άσκησης Ετοιμότητας για την αντιμετώπιση περιστατικών ρύπανσης στο Λιμάνι του Πειραιά

ienergeia.gr 12.01.2025 - 15:40
ΕTBA BI.ΠΕ: Νέος ιστότοπος, εφαρμογή MyETVA και ψηφιακός χάρτης για τις Εγκατεστημένες Επιχειρήσεις

ΕTBA BI.ΠΕ: Νέος ιστότοπος, εφαρμογή MyETVA και ψηφιακός χάρτης για τις Εγκατεστημένες Επιχειρήσεις

ienergeia.gr 12.01.2025 - 15:03
Τι θα συμβεί στο σώμα σας αν δε φάτε για 36 ώρες

Τι θα συμβεί στο σώμα σας αν δε φάτε για 36 ώρες

healthstat.gr 12.01.2025 - 13:52
Δίαιτα: Η «βασίλισσα» στην απώλεια βάρους

Δίαιτα: Η «βασίλισσα» στην απώλεια βάρους

healthstat.gr 12.01.2025 - 14:20
ΣΠΑΡΤΑΚΟΣ: Ημέρα ενάντια στο AIDS - Η ανάγκη για ενημέρωση, έγκαιρο έλεγχο και πρόσβαση σε θεραπεία είναι συνεχής

ΣΠΑΡΤΑΚΟΣ: Ημέρα ενάντια στο AIDS - Η ανάγκη για ενημέρωση, έγκαιρο έλεγχο και πρόσβαση σε θεραπεία είναι συνεχής

ienergeia.gr 12.01.2025 - 15:42
Dnews

ΟΠΙΝΙΟΝ ΠΟΣΤ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α.Ε. "OPINIONPOST" Διεύθυνση: ΚΛΕΑΝΘΟΥΣ 8, 16346 ΗΛΙΟΥΠΟΛΗ, ΑΘΗΝΑ, Ελλάδα
ΑΦΜ: 800961697 - ΔΟΥ: Φ.Α.Ε. Πειραιά
ΑΡ. ΓΕΜΗ: 145803601000
Τηλ: 210 7517080
E-mail: info@dnews.gr

Domain name: Dnews.gr (Dikaiologitika.gr)
Νόμιμος Εκπρόσωπος - Διευθύνων Σύμβουλος: Νίκος Ανδριόπουλος (andriopoulos@opinion-post.gr)
Ιδιοκτησία: OPINIONPOST A.E. - Μέτοχοι: ENERGY REGISTER Α.Ε. / Ανδριόπουλος Νικόλαος
Δικαιούχος Domain: OPINIONPOST A.E. - Διαχειριστής Domain: Σωτήρης Μπέσκος
Διευθυντής Ιστοσελίδας: Παναγιώτης Ευθυμιάδης
Διευθυντής Σύνταξης: Κώστας Σαρρηκώστας

  • ΤΑΥΤΟΤΗΤΑ
  • ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ
  • ΟΡΟΙ ΧΡΗΣΗΣ
  • ΠΟΛΙΤΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ
  • ΠΟΛΙΤΙΚΗ ΑΠΟΡΡΗΤΟΥ
  • COOKIES
  • ΚΩΔΙΚΑΣ ΔΕΟΝΤΟΛΟΓΙΑΣ
  • ΟΛΕΣ ΟΙ ΕΙΔΗΣΕΙΣ
Μέλος ΕΝΕΔ

Copyright © 2011 - 2025 OpinionPost S.A. All rights reserved.

Developed by Nuevvo.

ΜΕΛΟΣ #242054 Μ.Η.Τ. Μέλος #242054 του Μ.Η.Τ.
  • Πολιτική
  • Οικονομία
  • Ελλάδα
  • Διεθνή
  • Life
  • Παιδεία
  • Υγεία
  • Αθλητισμός
  • Επιστήμη
  • Επιχειρήσεις
  • Θέσεις Εργασίας
  • Ο Πληροφοριοδότης
  • Παιχνίδια Εξουσίας
  • Τεχνολογία
  • Auto - Moto
  • Entertainment
  • Market Maven
  • News In English
  • Opinions
  • Ειδήσεις Από Την Περιφέρεια
  • Όλες οι Ειδήσεις
Games