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
Πότε βγαίνει ο ΕΝΦΙΑ 2026: Αναρτώνται τα εκκαθαριστικά - Πώς θα τα δείτε

Πότε βγαίνει ο ΕΝΦΙΑ 2026: Αναρτώνται τα εκκαθαριστικά - Πώς θα τα δείτε

Ανατροπή στην υπόθεση των υποκλοπών - Ένα κυβερνητικό «γραμμάτιο» ζητά εξόφληση τέσσερα χρόνια μετά

Ανατροπή στην υπόθεση των υποκλοπών - Ένα κυβερνητικό «γραμμάτιο» ζητά εξόφληση τέσσερα χρόνια μετά

ΕΦΚΑ: Σε ποιους θα επανυπολογίζεται η σύνταξη ανά 5ετια - Πώς θα αποδίδεται η προσαύξηση

ΕΦΚΑ: Σε ποιους θα επανυπολογίζεται η σύνταξη ανά 5ετια - Πώς θα αποδίδεται η προσαύξηση

Με ανάλυση κινδύνου οι φορολογικοί έλεγχοι το 2026 - Πώς θα επιλεγούν 900 υποθέσεις

Με ανάλυση κινδύνου οι φορολογικοί έλεγχοι το 2026 - Πώς θα επιλεγούν 900 υποθέσεις

Το μυστικό της Χρυσής Αυγής - Γράφει ο Δημήτρης Ψαρράς

Το μυστικό της Χρυσής Αυγής - Γράφει ο Δημήτρης Ψαρράς

Voucher Εργαζομένων: Πώς θα μετατρέψετε τον ΚΑΥΑΣ σας σε 750€

Voucher Εργαζομένων: Πώς θα μετατρέψετε τον ΚΑΥΑΣ σας σε 750€

Στην κορυφή η Ελλάδα με τις Ανώτερες Σχολές ΑΛΦΑ

Στην κορυφή η Ελλάδα με τις Ανώτερες Σχολές ΑΛΦΑ

Η ΔΕΗ συναντά την Τέχνη Vol. 2

Η ΔΕΗ συναντά την Τέχνη Vol. 2

Δανειολήπτες, Κράτος και Δικαιοσύνη: Οι αποφάσεις που διαμόρφωσαν τους μηχανισμούς προστασίας την τελευταία δεκαπενταετία

Δανειολήπτες, Κράτος και Δικαιοσύνη: Οι αποφάσεις που διαμόρφωσαν τους μηχανισμούς προστασίας την τελευταία δεκαπενταετία

Ξεκίνησε η υποβολή αιτήσεων συμμετοχής στο νέο Voucher 750 ευρώ της ΔΥΠΑ - Δες αναλυτικά τα βήματα

Ξεκίνησε η υποβολή αιτήσεων συμμετοχής στο νέο Voucher 750 ευρώ της ΔΥΠΑ - Δες αναλυτικά τα βήματα

Το 33% των θανάτων στην ΕΕ οφείλεται σε καρδιαγγειακές παθήσεις - Η θέση της Ελλάδας

Το 33% των θανάτων στην ΕΕ οφείλεται σε καρδιαγγειακές παθήσεις - Η θέση της Ελλάδας

Οι νέοι που νίκησαν τον καρκίνο μπορεί να εμφανίζουν σημάδια ταχείας γήρανσης

Οι νέοι που νίκησαν τον καρκίνο μπορεί να εμφανίζουν σημάδια ταχείας γήρανσης

6 εύκολα αντιφλεγμονώδη γεύματα για να υποδεχτείτε την άνοιξη

6 εύκολα αντιφλεγμονώδη γεύματα για να υποδεχτείτε την άνοιξη

Είναι αρκετό το περπάτημα για να παραμείνετε υγιείς;

Είναι αρκετό το περπάτημα για να παραμείνετε υγιείς;

Σούπερ Μάρκετ: Η σωρευτική πίεση από ενέργεια και πληθωρισμό «φρενάρει» την καταναλωτική ψυχολογία

Σούπερ Μάρκετ: Η σωρευτική πίεση από ενέργεια και πληθωρισμό «φρενάρει» την καταναλωτική ψυχολογία

Προ των πυλών τα μέτρα στήριξης της βιομηχανίας για το ενεργειακό κόστος

Προ των πυλών τα μέτρα στήριξης της βιομηχανίας για το ενεργειακό κόστος

Αυτές οι χώρες καταγράφουν τις μεγαλύτερες αυξήσεις στις τιμές της βενζίνης

Αυτές οι χώρες καταγράφουν τις μεγαλύτερες αυξήσεις στις τιμές της βενζίνης

Πώς αντιδρά η αγορά στο νέο πλαφόν- Τι σημαίνει το όριο των 5 και 12 λεπτών στα καύσιμα

Πώς αντιδρά η αγορά στο νέο πλαφόν- Τι σημαίνει το όριο των 5 και 12 λεπτών στα καύσιμα

Προχωρούν τα ενεργειακά έργα του RRF- Στο 70% η απορρόφηση των κονδυλίων

Προχωρούν τα ενεργειακά έργα του RRF- Στο 70% η απορρόφηση των κονδυλίων

Έξι τρόποι για να βελτιώσετε την απόδοση του καλοριφέρ

Έξι τρόποι για να βελτιώσετε την απόδοση του καλοριφέρ

ΡΟΗ ΕΙΔΗΣΕΩΝ

Φυλακές Κορυδαλλού: Σε εξέλιξη η έρευνα για τον θάνατο των δύο κρατουμένων - Απαντήσεις θα δώσουν οι τοξικολογικές

Ελλάδα 22:52

Φλέγεται η Μέση Ανατολή: Συνεχείς επιθέσεις και χιλιάδες νεκροί από την αρχή του πολέμου

Διεθνή 22:38

Φωκάς Ευαγγελινός για Akyla: «Αξίζει να τον στηρίξουμε - Θέλω να νικήσουμε στην Eurovision»

Life 22:25

Ρόδος: Αγνοείται ηλικιωμένος που είχε πάει για ψάρεμα

Ελλάδα 22:13

Χανιά: Άγρια συμπλοκή με έναν τραυματία και μία σύλληψη

Ελλάδα 22:06

Περιστέρι: Χειροπέδες σε μαθητή λυκείου που πήγε στο σχολείο με μαχαίρι 10 εκατοστών

Ελλάδα 21:45
Όλες Οι Ειδήσεις

ΔΗΜΟΦΙΛΗ

Μέση Ανατολή: Ο Πούτιν δεν έπεισε τον Τραμπ για μεταφορά ουρανίου από το Ιράν στη Ρωσία για να σταματήσει ο πόλεμος

Διεθνή 23:28

Φλέγεται η Μέση Ανατολή: Συνεχείς επιθέσεις και χιλιάδες νεκροί από την αρχή του πολέμου

Διεθνή 22:38

Πότε βγαίνει ο ΕΝΦΙΑ 2026: Αναρτώνται τα εκκαθαριστικά - Πώς θα τα δείτε

Οικονομία 07:08

ΕΦΚΑ: Σε ποιους θα επανυπολογίζεται η σύνταξη ανά 5ετια - Πώς θα αποδίδεται η προσαύξηση

Οικονομία 07:06

Ανατροπή στην υπόθεση των υποκλοπών - Ένα κυβερνητικό «γραμμάτιο» ζητά εξόφληση τέσσερα χρόνια μετά

Πολιτική 06:56
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

Σκύλος: Οι καλύτερες ράτσες για μια οικογένεια με παιδιά

Σκύλος: Οι καλύτερες ράτσες για μια οικογένεια με παιδιά

healthstat.gr 03.14.2026 - 09:17
Κάθε πότε πρέπει να αλλάζετε τα φίλτρα αέρα για μεγαλύτερη απόδοση

Κάθε πότε πρέπει να αλλάζετε τα φίλτρα αέρα για μεγαλύτερη απόδοση

ienergeia.gr 03.14.2026 - 07:57
Παγκόσμια Ημέρα Ύπνου: Πώς η Samsung αντιμετωπίζει την υπνική άπνοια για να δώσει ενέργεια στις μέρες σας

Παγκόσμια Ημέρα Ύπνου: Πώς η Samsung αντιμετωπίζει την υπνική άπνοια για να δώσει ενέργεια στις μέρες σας

healthstat.gr 03.14.2026 - 13:46
Οι 2 βιταμίνες που παίρνει ένας γιατρός για υγεία και ευεξία

Οι 2 βιταμίνες που παίρνει ένας γιατρός για υγεία και ευεξία

healthstat.gr 03.14.2026 - 12:01
Μπορεί ο πόλεμος να επιταχύνει την πράσινη μετάβαση;

Μπορεί ο πόλεμος να επιταχύνει την πράσινη μετάβαση;

ienergeia.gr 03.14.2026 - 07:56
Η VANTIVE τιμά την Παγκόσμια Ημέρα Νεφρού 2026

Η VANTIVE τιμά την Παγκόσμια Ημέρα Νεφρού 2026

healthstat.gr 03.14.2026 - 14:00
Αυτή είναι η ιδανική θερμοκρασία για την κατάψυξη του σπιτιού σας

Αυτή είναι η ιδανική θερμοκρασία για την κατάψυξη του σπιτιού σας

ienergeia.gr 03.14.2026 - 07:57
Αυτή η μικρή συνήθεια αδειάζει το πορτοφόλι σας ενώ κοιμάστε

Αυτή η μικρή συνήθεια αδειάζει το πορτοφόλι σας ενώ κοιμάστε

ienergeia.gr 03.14.2026 - 07:56
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