ستساعدك المقالة التالية: ترانزستور متشابك قابل للارتداء ومطاطي يجعل الروبوتات أكثر ذكاءً
ابتكر فريق من مهندسي ولاية بنسلفانيا ترانزستورًا متشابكًا قابلًا للارتداء ومطاطيًا يمكن أن يجعل الروبوتات والأجهزة القابلة للارتداء أكثر ذكاءً. يعمل الجهاز الذي طوره الفريق مثل الخلايا العصبية في الدماغ ، حيث يرسل إشارات إلى بعض الخلايا ويمنع البعض الآخر من تعزيز ذاكرة الأجهزة وإضعافها.
قاد البحث كونجيانغ يو ، أستاذة دوروثي كويجل للتطوير الوظيفي المساعدة لعلوم الهندسة والميكانيكا وأستاذ مشارك في الهندسة الطبية الحيوية وعلوم وهندسة المواد.
تم نشر البحث في إلكترونيات الطبيعة.
تصميم الترانزستور المشبكي
صمم الفريق الترانزستور المتشابك ليتم دمجه في الروبوتات أو الأجهزة القابلة للارتداء ، ويمكنه استخدام الذكاء الاصطناعي (AI) لتحسين الوظائف.
قال يو: “إن عكس الدماغ البشري والروبوتات والأجهزة القابلة للارتداء باستخدام الترانزستور المشبكي يمكن أن تستخدم الخلايا العصبية الاصطناعية” للتعلم “والتكيف مع سلوكياتهم”. “على سبيل المثال ، إذا أحرقنا أيدينا على موقد ، فهذا مؤلم ، ونحن نعلم أن نتجنب لمسها في المرة القادمة. ستكون النتائج نفسها ممكنة للأجهزة التي تستخدم الترانزستور المشبكي ، حيث أن الذكاء الاصطناعي قادر على “التعلم” والتكيف مع بيئته “.
عكس الدماغ البشري
يقول يو إن الخلايا العصبية الاصطناعية في الجهاز صُممت لتعمل مثل الخلايا العصبية في المنطقة السقيفية البطنية ، وهي جزء صغير من دماغ الإنسان. تقوم الخلايا العصبية أولاً بمعالجة المعلومات ونقلها عن طريق إطلاق النواقل العصبية في نقاط الاشتباك العصبي الخاصة بها ، والتي توجد عادةً في نهايات الخلايا العصبية. ثم تحفز الناقلات العصبية المثيرة نشاط الخلايا العصبية الأخرى وترتبط بتعزيز الذكريات. من ناحية أخرى ، تقلل الناقلات العصبية المثبطة من نشاط الخلايا العصبية الأخرى ، مما يعني أنها مرتبطة بضعف الذكريات.
قال يو: “على عكس جميع مناطق الدماغ الأخرى ، فإن الخلايا العصبية في منطقة السقيفة البطنية قادرة على إطلاق كل من الناقلات العصبية المثيرة والمثبطة في نفس الوقت”. “من خلال تصميم الترانزستور المشبكي للعمل مع كلا السلوكين المتشابكين في وقت واحد ، هناك حاجة إلى عدد أقل من الترانزستورات مقارنة بتقنية الإلكترونيات المتكاملة التقليدية ، مما يبسط بنية النظام ويسمح للجهاز بالحفاظ على الطاقة.”
أراد الباحثون أن يصمموا أنسجة بيولوجية ناعمة ومطاطة ، لذلك اعتمدوا على مواد شبه موصلة ثنائية الطبقة قابلة للمط لتصنيع الجهاز. هذا مكنها من التمدد والالتواء أثناء الاستخدام. لكن الترانزستورات التقليدية كانت صلبة للغاية ويمكن أن تنكسر عند تشوهها “.
“الترانزستور قابل للتشوه ميكانيكيًا وقابل لإعادة التشكيل وظيفيًا ، ومع ذلك لا يزال يحتفظ بوظائفه عند التمدد بشكل كبير.” قال يو. “يمكن توصيله بإنسان آلي أو جهاز يمكن ارتداؤه ليكون بمثابة الجلد الخارجي.”
