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
Προειδοποίηση Μαρουσάκη: Νέα κακοκαιρία - Προσοχή σε αυτές τις 5 περιοχές

Προειδοποίηση Μαρουσάκη: Νέα κακοκαιρία - Προσοχή σε αυτές τις 5 περιοχές

Κηφισός: Τέλος τα μέτρα και οι απαγορεύσεις για την κίνηση - Αποσύρθηκε η απαγόρευση για τα φορτηγά

Κηφισός: Τέλος τα μέτρα και οι απαγορεύσεις για την κίνηση - Αποσύρθηκε η απαγόρευση για τα φορτηγά

«Σπίτι μου 2»: Τι ισχύει πλέον για τα τετραγωνικά και τους βοηθητικούς χώρους

«Σπίτι μου 2»: Τι ισχύει πλέον για τα τετραγωνικά και τους βοηθητικούς χώρους

Πότε οι αιτήσεις για πλακάκια, κουζίνα και υδραυλικά με επιδότηση έως 36.000 ευρώ

Πότε οι αιτήσεις για πλακάκια, κουζίνα και υδραυλικά με επιδότηση έως 36.000 ευρώ

ΔΥΠΑ: Μέχρι και 17.500 ευρώ σε άνεργους έως 29 ετών για τη δημιουργία επιχείρησης

ΔΥΠΑ: Μέχρι και 17.500 ευρώ σε άνεργους έως 29 ετών για τη δημιουργία επιχείρησης

5.000 λίτρα απορριμμάτων: Δύο συλλογικές περιβαλλοντικές δράσεις της TP Greece

5.000 λίτρα απορριμμάτων: Δύο συλλογικές περιβαλλοντικές δράσεις της TP Greece

Ξεκίνησαν οι Χειμερινές Εκπτώσεις στα Public με μοναδικές τιμές και ευέλικτες επιλογές πληρωμής

Ξεκίνησαν οι Χειμερινές Εκπτώσεις στα Public με μοναδικές τιμές και ευέλικτες επιλογές πληρωμής

Νέα εποχή για τον ΟΠΑΠ: Η εποχή της Allwyn είναι εδώ!

Νέα εποχή για τον ΟΠΑΠ: Η εποχή της Allwyn είναι εδώ!

Η Continental εδραιώνει την κυριαρχία της στα Ultra-High-Performance ελαστικά

Η Continental εδραιώνει την κυριαρχία της στα Ultra-High-Performance ελαστικά

Πώς η Βιο-Ακαδημία της DEMO επανασυστήνει τη βιοτεχνολογική εκπαίδευση στην Ελλάδα

Πώς η Βιο-Ακαδημία της DEMO επανασυστήνει τη βιοτεχνολογική εκπαίδευση στην Ελλάδα

Τι θα συμβεί στο σώμα σας εάν δεν τρώτε αρκετούς υδατάνθρακες

Τι θα συμβεί στο σώμα σας εάν δεν τρώτε αρκετούς υδατάνθρακες

Ισπανία: 253 ληγμένα εμβόλια χορηγήθηκαν σε βρέφη και ενήλικες

Ισπανία: 253 ληγμένα εμβόλια χορηγήθηκαν σε βρέφη και ενήλικες

Δυστύχημα στη Ρουμανία: Σε καλή κλινική κατάσταση οι 2 τραυματίες – Οι τελευταίες εξελίξεις για την υγεία τους

Δυστύχημα στη Ρουμανία: Σε καλή κλινική κατάσταση οι 2 τραυματίες – Οι τελευταίες εξελίξεις για την υγεία τους

«Προλαμβάνω»: Πώς θα κάνετε τις δωρεάν προληπτικές εξετάσεις – Το μήνυμα του Κυριάκου Μητσοτάκη

«Προλαμβάνω»: Πώς θα κάνετε τις δωρεάν προληπτικές εξετάσεις – Το μήνυμα του Κυριάκου Μητσοτάκη

Πότε ξεκινούν οι αιτήσεις για επιδότηση ανακαίνισης κατοικίας έως 36.000 ευρώ

Πότε ξεκινούν οι αιτήσεις για επιδότηση ανακαίνισης κατοικίας έως 36.000 ευρώ

Πώς εργαλειοποιούνται τα δεξαμενόπλοια που μεταφέρουν πετρέλαιο

Πώς εργαλειοποιούνται τα δεξαμενόπλοια που μεταφέρουν πετρέλαιο

Έξι συσκευές «βαμπίρ» που ανεβάζουν αθόρυβα τον λογαριασμό ρεύματος

Έξι συσκευές «βαμπίρ» που ανεβάζουν αθόρυβα τον λογαριασμό ρεύματος

Θερμποπομποί VS κεντρική θέρμανση: Οι ειδικοί προτείνουν την πιο οικονομική λύση

Θερμποπομποί VS κεντρική θέρμανση: Οι ειδικοί προτείνουν την πιο οικονομική λύση

Η Κομισιόν ανοίγει διαβούλευση για την επιτάχυνση των PPAs στην ΕΕ

Η Κομισιόν ανοίγει διαβούλευση για την επιτάχυνση των PPAs στην ΕΕ

GREGY: Στη λίστα των 14 διασυνοριακών έργων της Κομισιόν – Χρηματοδότηση για τη μελέτη

GREGY: Στη λίστα των 14 διασυνοριακών έργων της Κομισιόν – Χρηματοδότηση για τη μελέτη

ΡΟΗ ΕΙΔΗΣΕΩΝ

Σχολεία: Πότε η τελευταία ημέρα μαθημάτων πριν το Πάσχα 2026

Παιδεία 04:03

Επίδομα παιδιού Α21: Το χρονοδιάγραμμα με τις πληρωμές του 2026

Οικονομία 03:00

Εορτολόγιο: Μεγάλη γιορτή σήμερα Παρασκευή

Ελλάδα 02:00

Ο καιρός σήμερα: Σε ποιες περιοχές θα χρειαστεί ομπρέλα

Ελλάδα 01:00

ΥΠΑΙΘΑ: Νέα ειδική προκήρυξη για τα κενά στα σχολεία – Ποιες ειδικότητες αφορά

Παιδεία 00:43

Θεσσαλονίκη: Τι «βλέπουν» οι Αρχές στις δολοφονίες των δύο γυναικών στη Μενεμένη

Ελλάδα 00:01
Όλες Οι Ειδήσεις

ΔΗΜΟΦΙΛΗ

Κηφισός: Τέλος τα μέτρα και οι απαγορεύσεις για την κίνηση - Αποσύρθηκε η απαγόρευση για τα φορτηγά

Ελλάδα 06:20

Μητέρες ανηλίκων - ΔΥΠΑ: Πώς μπορούν να εξασφαλίσουν 680 ευρώ το μήνα για μερική απασχόληση

Οικονομία 06:08

Πότε οι αιτήσεις για πλακάκια, κουζίνα και υδραυλικά με επιδότηση έως 36.000 ευρώ

Οικονομία 08:07

«Σπίτι μου 2»: Τι ισχύει πλέον για τα τετραγωνικά και τους βοηθητικούς χώρους

Οικονομία 06:12

ΔΥΠΑ: Μέχρι και 17.500 ευρώ σε άνεργους έως 29 ετών για τη δημιουργία επιχείρησης

Οικονομία 08:09
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

Δυστύχημα στη Ρουμανία: Σε καλή κλινική κατάσταση οι 2 τραυματίες – Οι τελευταίες εξελίξεις για την υγεία τους

Δυστύχημα στη Ρουμανία: Σε καλή κλινική κατάσταση οι 2 τραυματίες – Οι τελευταίες εξελίξεις για την υγεία τους

healthstat.gr 01.29.2026 - 19:16
Τα πιο ξεκαρδιστικά βίντεο των ελληνικών νοσοκομείων στα social media - Χορευτικά στα χειρουργεία και… Mission Impossible

Τα πιο ξεκαρδιστικά βίντεο των ελληνικών νοσοκομείων στα social media - Χορευτικά στα χειρουργεία και… Mission Impossible

healthstat.gr 01.29.2026 - 21:32
Joshua Volz ( Υπουργείο Ενέργειας ΗΠΑ): Θέλουμε ο Κάθετος Διάδρομος να περάσει από τις σταγόνες στην πλημμύρα φυσικού αερίου

Joshua Volz ( Υπουργείο Ενέργειας ΗΠΑ): Θέλουμε ο Κάθετος Διάδρομος να περάσει από τις σταγόνες στην πλημμύρα φυσικού αερίου

ienergeia.gr 01.29.2026 - 15:12
TÜV NORD Ελλάδας: Επαληθεύει με επιτυχία το Ανθρακικό Αποτύπωμα της Ελληνικής Αεροπορικής Βιομηχανίας Α.Ε.

TÜV NORD Ελλάδας: Επαληθεύει με επιτυχία το Ανθρακικό Αποτύπωμα της Ελληνικής Αεροπορικής Βιομηχανίας Α.Ε.

ienergeia.gr 01.29.2026 - 15:31
Κάγια Κάλλας: Η Ουκρανία βρίσκεται αντιμέτωπη με ανθρωπιστική καταστροφή

Κάγια Κάλλας: Η Ουκρανία βρίσκεται αντιμέτωπη με ανθρωπιστική καταστροφή

ienergeia.gr 01.29.2026 - 15:48
Τσάφος: Η Ελλάδα Μπορεί να Στείλει LNG σε Πολλούς Εταίρους

Τσάφος: Η Ελλάδα Μπορεί να Στείλει LNG σε Πολλούς Εταίρους

ienergeia.gr 01.29.2026 - 15:42
Τι θα συμβεί στο σώμα σας εάν δεν τρώτε αρκετούς υδατάνθρακες

Τι θα συμβεί στο σώμα σας εάν δεν τρώτε αρκετούς υδατάνθρακες

healthstat.gr 01.29.2026 - 20:23
Ισπανία: 253 ληγμένα εμβόλια χορηγήθηκαν σε βρέφη και ενήλικες

Ισπανία: 253 ληγμένα εμβόλια χορηγήθηκαν σε βρέφη και ενήλικες

healthstat.gr 01.29.2026 - 19:40
Dnews

ΟΠΙΝΙΟΝ ΠΟΣΤ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α.Ε. "OPINIONPOST" Διεύθυνση: Ιπποκράτους 2, Αθήνα, 10679, Ελλάδα
ΑΦΜ: 800961697 - ΔΟΥ: ΚΕΦΟΔΕ Αττικής
ΑΡ. ΓΕΜΗ: 145803601000
Τηλ: 210 3608484
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 - 2026 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