به نقل از «ایران اکونومیست»

تولید نسل مواد جدید با الهام از موجودات زنده

تاریخ انتشار: ۲۰ آذر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۵۷۹۷۵۳

محققان موفق به تولید ماده‌ای جدید با الهام از سیستم‌های زنده شده‌اند که رفتار الکتریکی آن بر اساس شرایط قبلی تغییر می‌کند و در واقع صاحب حافظه انطباقی می شوند.

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از تارنمای اخبار علمی سایتک، این ماده واکنشی رفتار خود را بر اساس شرایط قبلی تغییر می دهد.

این ماده جدید که با الهام از سیستم های زنده، ساخته شده است رفتار الکتریکی خود را بر اساس تجربیات قبلی تغییر می دهد و شکل اولیه ای از حافظه تطبیقی را نشان می دهد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

چنین مواد تطبیقی می‌توانند نقش حیاتی در نسل بعدی حسگرهای پزشکی و محیطی و همچنین در ربات‌های نرم یا سطوح فعال ایفا کنند. این پیشرفت بدست محققان دانشگاه آلتو در فنلاند حاصل شده است.

مواد واکنشگرا طیف وسیعی از کاربردها را از عینک هایی که در نور خورشید تیره می شوند تا سامانه های دارورسانی پیدا کرده اند. با این حال، این مواد همیشه به یک شکل واکنش نشان می دهند. واکنش آنها به یک تغییر به تاریخچه آنها بستگی ندارد و بر اساس گذشته خود انطباق نمی یابند.

بو پنگ، محقق دانشگاه آلتو که یکی از نویسندگان ارشد این مطالعه بود، می‌گوید: این ویژگی اساساً با سیستم‌های زنده متفاوت است که به‌طور پویا رفتار خود را بر اساس شرایط قبلی تطبیق می‌دهند. یکی از چالش های بزرگ بعدی در علم مواد، تولید مواد واقعا هوشمند با الهام از موجودات زنده است. می‌خواستیم ماده‌ای بسازیم که رفتار خود را بر اساس تاریخچه خود تنظیم کند.

 

 

محققان در این مطالعه دانه های مغناطیسی در اندازه میکرومتر ساختند که توسط یک میدان مغناطیسی تحریک می شدند. وقتی میدان مغناطیسی فعال می شد، مهره‌ها روی هم قرار گرفتند و ستون‌هایی را تشکیل دادند. قدرت میدان مغناطیسی بر شکل ستون‌ها تأثیر می‌گذارد که به نوبه خود بر میزان رسانایی الکتریسیته آنها اثر می‌گذارد.

این محقق گفت: با این سیستم، ما محرک میدان مغناطیسی و پاسخ الکتریکی را به هم مرتبط کردیم و دریافتیم رسانایی الکتریکی بستگی به این دارد که آیا میدان مغناطیسی را به سرعت یا آهسته تغییر می دهیم. این امر به این معناست که پاسخ الکتریکی به تاریخچه میدان مغناطیسی بستگی دارد. اگر میدان مغناطیسی در حال افزایش یا کاهش بود، رفتار الکتریکی نیز متفاوت می شد. این پاسخ دوپایداری را نشان داد که شکل ابتدایی حافظه است. رفتار این ماده به گونه ای است که گویی حافظه‌ میدان مغناطیسی دارد.

دوپایداری توانایی یک سامانه برای حضور در دو حالت پایا پیش از رسیدن به یک حالت پایدار است.

یادگیری پایه
حافظه سیستم به آن اجازه می دهد تا به شیوه ای شبیه یادگیری ابتدایی رفتار کند. اگرچه یادگیری در موجودات زنده بسیار پیچیده است، اما اساسی ترین عنصر یادگیری در حیوانات، تغییر در واکنش اتصالات بین نورون ها است که سیناپس نامیده می شود. فعال کردن سیناپس ها در یک نورون، بسته به تعداد دفعاتی که تحریک می شوند، سخت تر یا آسانتر می شود. این تغییر که به عنوان انعطاف پذیری سیناپسی کوتاه مدت شناخته می شود، باعث می شود ارتباط بین یک جفت نورون بسته به سابقه آنها قوی تر یا ضعیف تر شود.

محققان توانستند تجربه ای مشابه را با مهره های مغناطیسی انجام دهند، هرچند مکانیسم آن کاملاً متفاوت است. هنگامی که مهره ها در معرض یک میدان مغناطیسی با پالس های سریع قرار گرفتند، رسانایی الکتریکی این مهره ها بهتر شد، در حالی که پالس های آهسته تر باعث رسانایی ضعیف تر مهره ها شد.

اولی ایکالا استاد دانشگاه آلتو می گوید: مواد ما کمی شبیه سیناپس عمل می کند. آنچه ما نشان داده‌ایم راه را برای تولید نسل بعدی مواد الهام‌گرفته از موجودات زنده هموار می‌کند که از فرآیند زیست شناختی سازگاری، حافظه و یادگیری استفاده می‌کند.

در آینده، حتی ممکن است مواد بیشتری ساخته شوند که به طور الگوریتمی از ویژگی‌های شبیه حیات الهام گرفته شده باشند، هرچند پیچیدگی کامل سیستم‌های زیستی را نخواهند داشت. چنین موادی برای نسل بعدی ربات‌های نرم و نظارت پزشکی و محیطی، اهمیت اساسی خواهند داشت.

  منبع: خبرگزاری ایرنا برچسب ها: پژوهش ، پژوهشگر ، فناوری ، علم مواد ، نوآوری ، برگزیدگان علم

منبع: ایران اکونومیست

کلیدواژه: پژوهش پژوهشگر فناوری علم مواد نوآوری برگزیدگان علم میدان مغناطیسی خود را بر اساس موجودات زنده مهره ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۵۷۹۷۵۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

ذوب آهن اصفهان در دوره جدید موفقیت های معدنی خوبی کسب کرد

سال جدید از سوی مقام معظم رهبری تحت عنوان" جهش تولید با مشارکت مردم" فعال سازی معادن کوچک مقیاس از جمله برنامه های سال جدید است که در اشتغال بخش معدن نیز بسیار تاثیرگذار می باشد. - اخبار بازار -

رضا محتشمی پور معاون معادن و فرآوری مواد معدنی وزارت صمت ضمن حضور در غرفه ذوب آهن اصفهان در ششمین نمایشگاه IRAN EXPO2024 و بازدید از دستاوردهای این مجتمع بزرگ صنعتی در گفتگوی اختصاصی با خبرنگار ما گفت : با توجه به نامگذاری سال جدید از سوی مقام معظم رهبری تحت عنوان" جهش تولید با مشارکت مردم"  فعال سازی معادن کوچک مقیاس از جمله برنامه های سال جدید است که در اشتغال بخش معدن نیز بسیار تاثیرگذار می باشد.
وی ضمن افزود : فعال کردن بازار سرمایه نیز از جمله سایر اقدامات است تا از این طریق شرکت های بورسی بتوانند به بخش معدن ورود کنند البته این رویکرد سال گذشته با معدن جانجا محقق شد و امسال هم چنین برنامه هایی توسعه می یابد تا ظرفیت های معدنی کشور از طریق شرکت های بورسی فعال شده و سرمایه های خُرد وارد بخش معدن شوند.
معاون معادن و فرآوری مواد معدنی وزارت صمت در ادامه به اهمیت تامین مواد اولیه برای رشد تولید محصولات ارزش افزا در ذوب آهن اصفهان پرداخت و اظهار داشت : رویکرد معدنی این مجتمع عظیم صنعتی در دوره جدید متفاوت و اثربخش است و سبب شده با حضور فعال در مزایده های معدنی کشور موفقیت های خوبی را در سال گذشته کسب نماید.
محتشمی پور تصریح کرد : ذوب آهن اصفهان به دلیل شیوه تولید کوره بلند نیازمند نوع خاصی از مواد معدنی است و همچنین از یارانه انرژی هم برخوردار نیست ،در مقابل فولادی های دیگر با شرایط متفاوت تولید قرار دارند بنابراین ذوب آهن اصفهان کمبود مواد اولیه و سایر فولادی ها کمبود انرژی را تجربه می کنند.
وی اضافه کرد : معادن دولتی در قالب قراردادهای برداشت و فروش به صورت مداوم وارد مزایده می شوند و  انشاا... امسال هم با برگزاری مزایده چند معدنی که در اختیار ایمیدرو قرار دارد این روند ادامه می یابد که فرصت بسیار خوبی برای گسترش فعالیت های معدنی ذوب آهن اصفهان به شمار می رود.
معاون معادن و فرآوری مواد معدنی وزارت صمت گفت : در طول سالیان متمادی واحدهای معدنی ذوب آهن اصفهان گرفته شد و حتی واحدهای صنعتی که می توانست برای این مجموعه ارزش آفرین باشد مانند بخش ورق از آن جدا شد و این موضوع محدودیت هایی را برای شرکت ایجاد کرده است.
وی در پاسخ به این سوال که علت صدور مجوزهای احداث واحدهای فولادی با وجود کمبود مواد اولیه برای شرکت های فعلی چیست، چنین گفت : در طی سال های 97 و 98 بر اساس سیاست های موجود از جایگاه دولت و حاکمیت در قیمت گذاری زنجیره فولاد مداخله هایی صورت گرفت و این رویکرد باعث شد جذابیت سرمایه گذاری در پایین دست افزایش یافت و لذا شرکت های بسیاری وارد این مقوله شدند و راهکار برطرف شدن این چالش، ادغام شرکت های فولادی بزرگ با یکدیگر و همین طور مجموعه های معدنی است تا اشکالات موجود در زنجیره فولاد برطرف شود و همچنین توان سرمایه گذاری شرکت ها نیز افزایش یابد.