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
Η μαγεία των Χριστουγέννων ξεκινά από τα Public

Η μαγεία των Χριστουγέννων ξεκινά από τα Public

Η Stoiximan παρουσιάζει τη νέα της εικόνα

Η Stoiximan παρουσιάζει τη νέα της εικόνα

Όταν οι αρθρώσεις αρχίζουν να μιλούν, είναι καιρός να τις ακούσεις

Όταν οι αρθρώσεις αρχίζουν να μιλούν, είναι καιρός να τις ακούσεις

Η εποχή του Universal Exchange: Η Bitget επαναπροσδιορίζει την ψηφιακή οικονομία

Η εποχή του Universal Exchange: Η Bitget επαναπροσδιορίζει την ψηφιακή οικονομία

26 μοναδικές προτάσεις δώρων για το 2026, από 10€ έως 200€ μόνο από το στίγκα!

26 μοναδικές προτάσεις δώρων για το 2026, από 10€ έως 200€ μόνο από το στίγκα!

Ανατροπή με τις εξώσεις το 2026 - Αναλυτικός οδηγός

Ανατροπή με τις εξώσεις το 2026 - Αναλυτικός οδηγός

Πότε πληρώνει το Δώρο Χριστουγέννων η ΔΥΠΑ

Πότε πληρώνει το Δώρο Χριστουγέννων η ΔΥΠΑ

Όλες οι πληρωμές συντάξεων και επιδομάτων πριν τα Χριστούγεννα

Όλες οι πληρωμές συντάξεων και επιδομάτων πριν τα Χριστούγεννα

Η Ελλάδα αποπληρώνει σήμερα πρόωρα 5,3 δισ. ευρώ από τα δάνεια του πρώτου Μνημονίου

Η Ελλάδα αποπληρώνει σήμερα πρόωρα 5,3 δισ. ευρώ από τα δάνεια του πρώτου Μνημονίου

Πότε και πόσο αυξάνονται τα επιδόματα το 2026

Πότε και πόσο αυξάνονται τα επιδόματα το 2026

Η «μεγαλύτερη χρηματοδότηση του ΕΣΥ» δεν απαντά στα πραγματικά προβλήματα

Η «μεγαλύτερη χρηματοδότηση του ΕΣΥ» δεν απαντά στα πραγματικά προβλήματα

Χριστούγεννα με ασφάλεια - Όλα όσα πρέπει να προσέξετε

Χριστούγεννα με ασφάλεια - Όλα όσα πρέπει να προσέξετε

Βιταμίνη Κ - Τα οφέλη της για οστά και καρδιά

Βιταμίνη Κ - Τα οφέλη της για οστά και καρδιά

Ψαρόσουπα βελουτέ - Εύκολη και νόστιμη συνταγή

Ψαρόσουπα βελουτέ - Εύκολη και νόστιμη συνταγή

Πορτοκαλί τιμολόγια: Καμπανάκι από τους προμηθευτές για την ετοιμότητα του μετρητικού συστήματος

Πορτοκαλί τιμολόγια: Καμπανάκι από τους προμηθευτές για την ετοιμότητα του μετρητικού συστήματος

WindEurope: Κλειδί για τις ΑΠΕ τα δίκτυα – Έως 1,6 τρισ. ευρώ το όφελος ως το 2050

WindEurope: Κλειδί για τις ΑΠΕ τα δίκτυα – Έως 1,6 τρισ. ευρώ το όφελος ως το 2050

Οι ενεργειακοί πάροχοι στο «παιχνίδι» των τηλεπικοινωνιών- Αυξάνονται οι συμμαχίες και ο ανταγωνισμός

Οι ενεργειακοί πάροχοι στο «παιχνίδι» των τηλεπικοινωνιών- Αυξάνονται οι συμμαχίες και ο ανταγωνισμός

RED III: Δίμηνη προθεσμία συμμόρφωσης στους κανόνες δίνει η Κομισιόν- Στο κάδρο η Ελλάδα και άλλες 7 χώρες

RED III: Δίμηνη προθεσμία συμμόρφωσης στους κανόνες δίνει η Κομισιόν- Στο κάδρο η Ελλάδα και άλλες 7 χώρες

Κομισιόν: 1,3 τρισ. ευρώ για τα δίκτυα έως το 2040 – Ποια ελληνικά projects εντάσσονται στις «ενεργειακές λεωφόρους»

Κομισιόν: 1,3 τρισ. ευρώ για τα δίκτυα έως το 2040 – Ποια ελληνικά projects εντάσσονται στις «ενεργειακές λεωφόρους»

Πάνω από 500 εκατ. ευρώ το έλλειμμα ΕΛΥΚΩ – Άμεση παρέμβαση από την Πολιτεία ζητά ο ΕΣΠΕΝ

Πάνω από 500 εκατ. ευρώ το έλλειμμα ΕΛΥΚΩ – Άμεση παρέμβαση από την Πολιτεία ζητά ο ΕΣΠΕΝ

ΡΟΗ ΕΙΔΗΣΕΩΝ

Η «πρωτιά» Γεραπετρίτη

Ο Πληροφοριοδότης 10:46

«Έλληνας Εσκομπάρ» ο εγκέφαλος που μετέφερε κοκαΐνη από τη Λατινική Αμερική - Τεράστια η ποσότητα που εντοπίστηκε

Ελλάδα 10:37

Αποκτούν προσωπικό αριθμό τα ακίνητα - Έρχεται και ο νέος δημοτικός «ΕΝΦΙΑ»

Οικονομία 10:23

Αστυνομικοί της Τροχαίας έπαιρναν από «φακελάκι» μέχρι... τούβλα για να σβήνουν πρόστιμα

Ελλάδα 10:08

Μετρό: Ποιοι σταθμοί θα κλείνουν νωρίτερα μέχρι και αύριο

Ελλάδα 10:08

Τι θα αλλάξει το 2026 στο IRIS: Οι «επικίνδυνες» συναλλαγές που φέρνουν ελέγχους

Οικονομία 10:05
Όλες Οι Ειδήσεις

ΔΗΜΟΦΙΛΗ

Ζερόμ Καλούτα κανείς δεν θα σου χαρίσει τίποτα γιατί κανείς δεν σου χρωστάει τίποτα

Entertainment 11:02

Η σοφή προτροπή του Χάρη Δούκα

Ο Πληροφοριοδότης 13:11

Τέμπη: Με τρεις μήνες καθυστέρηση αναμένονται τις επόμενες ημέρες τα πορίσματα για την πυρασφάλεια των βαγονιών

Ελλάδα 13:17

Τα Τέμπη εμπνέουν τους αγρότες: «Η κοινωνία να πατήσει πάνω μας για να βγούμε όλοι από το αδιέξοδο»

Ελλάδα 15:51

«Βόμβα» στον αέρα: Έρχεται «σοβαρή καταγγελία» για γνωστό τραγουδιστή και σεξουαλική κακοποίηση

Life 18:30
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

ΥΠΑΑΤ: 96 εκατ. ευρώ για μείωση αποτυπώματος άνθρακα σε αρόσιμες καλλιέργειες

ΥΠΑΑΤ: 96 εκατ. ευρώ για μείωση αποτυπώματος άνθρακα σε αρόσιμες καλλιέργειες

ienergeia.gr 12.15.2025 - 10:27
Βιταμίνη Κ - Τα οφέλη της για οστά και καρδιά

Βιταμίνη Κ - Τα οφέλη της για οστά και καρδιά

healthstat.gr 12.15.2025 - 06:11
Παπασταύρου: Ο φετινός Προϋπολογισμός είναι εφαλτήριο για ένα νέο κεφάλαιο οικονομικής προόδου, ενεργειακής αυτονομίας και γεωπολιτικής ισχύος

Παπασταύρου: Ο φετινός Προϋπολογισμός είναι εφαλτήριο για ένα νέο κεφάλαιο οικονομικής προόδου, ενεργειακής αυτονομίας και γεωπολιτικής ισχύος

ienergeia.gr 12.15.2025 - 09:58
Η Πέτη Πέρκα στη Βουλή: Προϋπολογισμός βγαλμένος από άλλη δεκαετία, σαν να μην υπάρχει κλιματική κρίση - Ο πλανήτης δεν αντέχει άλλη αναβολή

Η Πέτη Πέρκα στη Βουλή: Προϋπολογισμός βγαλμένος από άλλη δεκαετία, σαν να μην υπάρχει κλιματική κρίση - Ο πλανήτης δεν αντέχει άλλη αναβολή

ienergeia.gr 12.15.2025 - 08:34
Η «μεγαλύτερη χρηματοδότηση του ΕΣΥ» δεν απαντά στα πραγματικά προβλήματα

Η «μεγαλύτερη χρηματοδότηση του ΕΣΥ» δεν απαντά στα πραγματικά προβλήματα

healthstat.gr 12.15.2025 - 06:00
Ξεκίνησε ο διαγωνισμός για τις έρευνες βυθού της ηλεκτρικής διασύνδεσης Ελλάδας-Ιταλίας GRITA 2

Ξεκίνησε ο διαγωνισμός για τις έρευνες βυθού της ηλεκτρικής διασύνδεσης Ελλάδας-Ιταλίας GRITA 2

ienergeia.gr 12.15.2025 - 09:18
Ψαρόσουπα βελουτέ - Εύκολη και νόστιμη συνταγή

Ψαρόσουπα βελουτέ - Εύκολη και νόστιμη συνταγή

healthstat.gr 12.15.2025 - 06:31
Χριστούγεννα με ασφάλεια - Όλα όσα πρέπει να προσέξετε

Χριστούγεννα με ασφάλεια - Όλα όσα πρέπει να προσέξετε

healthstat.gr 12.15.2025 - 06:20
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 - 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