čip | Svět2000

Čím menší, tím výkonnější, vědci přišli s průkopnickým objevem pro naše telefony a PC

14. 4. 2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 432 Zobrazení čip, mikročip, mikroelektronika, mobil, mobilní telefon, PC, počítač, počíteče, tablet

Technologie TOP 10

**OBRAZ:** ILUSTRACE REDOXNÍHO HRADLOVÁNÍ PRO MANIPULACI S NOSIČEM A ŘÍZENÍ ELEKTRICKÉHO POLE ELEKTRONICKÉHO STAVU. ZELENÁ VLÁKNA PŘEDSTAVUJÍ FUNKČNÍ MOLEKULY PRO REDOXNÍ HRADLOVÁNÍ A SCHOPNOST FUNGOVAT PŘI NÍZKÉM VÝKONU NAPODOBUJE SYNAPTICKÉ PŘEPÍNÁNÍ V LIDSKÉM MOZKU, JAK JE REPREZENTOVÁNO ZÁKLADNÍ SYNAPSÍ.

Mikroelektronická zařízení, jako jsou mikročipy v počítačích a mobilních telefonech, zpracovávají a ukládají informace a jsou pro náš život rozhodující. Podle recenzovaného článku zveřejněného v tiskové zprávě AAAS, jsou nezbytné pro řízení podniků, pomáhají sledovat šíření nemocí, dodávají energii do domácností prostřednictvím elektrické sítě a provádějí vědecký výzkum v boji proti velkým výzvám, jako je klimatická krize.

Mikroelektronika čelí klíčové výzvě kvůli své malé velikosti. Aby se zabránilo přehřátí, mikroelektronika potřebuje spotřebovat pouze zlomek elektrické energie než konvenční elektronika a přitom stále pracuje na špičkovém výkonu.

Výzkumníci z Argonne jsou průkopníky „redoxního hradlování“, neboli nového způsobu, jak přesně modulovat tok elektronů. Průlom by mohl pomoci vést k vývoji nových nízkoenergetických polovodičů nebo kvantových zařízení.

S tím, jak jsou integrované obvody, které napájejí naše elektronická zařízení, stále výkonnější, jsou ku podivu také stále menší. Tento trend mikroelektroniky se v posledních letech jen zrychlil, protože vědci se snaží na čip osadit stále více polovodičových součástek. V nové studii publikované v Advanced Materials navrhl tým Argonne nový druh techniky „redoxního hradlování“, která může řídit pohyb elektronů dovnitř a ven z polovodičového materiálu.

„Režim subvoltů, kde tento materiál funguje, je velmi zajímavý pro výzkumníky, kteří chtějí vytvořit obvody, které by fungovaly podobně jako lidský mozek, který také pracuje s velkou energetickou účinností.“ — Vědec z oblasti Argonne Wei Chen

„Redox“ označuje chemickou reakci, která způsobuje přenos elektronů. Mikroelektronická zařízení se obvykle spoléhají na elektrický „efekt pole“ k řízení toku elektronů. V experimentu vědci navrhli zařízení, které by mohlo regulovat tok elektronů z jednoho konce na druhý aplikací napětí, v podstatě druhu tlaku, který tlačí elektřinu přes materiál, který fungoval jako druh elektronové brány. Když napětí dosáhne určité prahové hodnoty, zhruba poloviny voltu, materiál začne vstřikovat elektrony přes bránu ze zdrojového redoxního materiálu do materiálu kanálu.

„Nová strategie redoxního hradlování nám umožňuje modulovat tok elektronů enormně i při nízkých napětích, což nabízí mnohem vyšší energetickou účinnost,“ řekl odborník na materiály z Argonne, Dillon Fong, autor studie. „To také zabraňuje poškození systému. Vidíme, že tyto materiály lze opakovaně cyklovat téměř bez snížení výkonu.“

„Režim subvoltů, ve kterém tento materiál funguje, je nesmírně zajímavý pro výzkumníky, kteří chtějí vytvořit obvody, které by fungovaly podobně jako lidský mozek, který také pracuje s velkou energetickou účinností,“ řekl.

Článek byl upraven podle tiskové zprávy AAAS.

Obyvatel Almaty, původem z Novosibirsku, si vrtákem vyvrtal lebku, aby si do mozku implantoval čip, kterým chtěl ovládat své sny

23. 7. 2023 Markéta Beňovská, Mgr. 1 min read 477 Zobrazení Almata, čip, implantát, lidská hloupost, Michail Raduga (40), Novosibirsk, Rusko, šílenosti, zajímavosti

Nové TOP 10 Vrazi a psychopati Zajímavosti

Obyvatel Almaty, původem z ruského Novosibirsku, si vrtákem vyvrtal lebku, aby si do mozku implantoval čip, kterým chtěl ovládat své sny. Předtím experimentoval na ovcích, píše Denník.pl.

Čtyřicetiletý Michail Raduga dříve strávil mnoho hodin sledováním práce neurochirurgů na populárních webových stránkách. Než se rozhodl implantovat čip do vlastního mozku, provedl pokusy na pěti ovcích.

„Chtěl jsem rozšířit lidské schopnosti,“ řekl experimentátor, který ztratil více než litr krve a byl zázračně zachráněn lékaři. Dodal, že zákrok se mu nepodařil, protože měl příliš málo chirurgických zkušeností. Byl přesvědčen, že elektroda mu stimulací motorické kůry mozku pomůže ovládat sny.

Vrtačkou vyvrtal otvor

Michail si vyvrtal do hlavy díru tak, že si kůži vypnul kancelářskými sponkami, a zavedl si do mozku elektrodu. O takový zákrok už dříve žádal neurochirurgy, ale ti ho odmítli.

Jeho experiment se setkal s vlnou kritiky. Neurochirurg Alex Green z Oxfordské univerzity uvedl, že muž se mohl zabít, přivodit si mrtvici a nyní by mohl být ohrožen rozvojem epilepsie.

Člověk v roce 2100 bude nestárnoucí bionický hybrid

13. 12. 2022 Petr Kovanda 3 min read 508 Zobrazení čip, člověk, Elon Musk, humanoid, kyborg, mozek, mozkové čipy, stroj

Medicína Nové Podcast Technologie Zajímavosti

Člověk by se v příštích 100 letech mohl stát zčásti strojem, zčásti tělem s mozkovými čipy a bionickými končetinami a orgány, což je vize „kyborgů“, kterou kdysi popsal Elon Musk. Muži a ženy narození kolem roku 2100 by mohli žít ve světě zcela odlišném od toho našeho, protože lidé mohou být zcela propojeni s internetem a s umělou inteligencí, napsal TheSUN.

Elon Musk prohlásil, že lidé v budoucnosti budou jako „kyborgové“. Chytré telefony už nebudou potřeba díky „čipům v našich mozcích“.
Také stárnutí by se mohlo stát minulostí. Mobilní telefony už nebudou potřeba, protože vše, co nyní děláte se svým chytrým telefonem, bude možné provádět pomocí čipu v mozku.

Stačilo by jen pomyslet a mohli byste si vyhledat odpověď na Googlu, poslat zprávu přes WhatsApp, nebo dokonce ovládat svůj osobní dron, který by za vás vyřizoval pochůzky.

Vědci a futurologové předpovídají, že stárnutí by mohlo být téměř úplně odstraněno díky kombinaci léčby a bioniky. A někteří lidé se možná rozhodnou nechat si amputovat končetiny a nahradit je výkonnějšími robotickými protézami.

Futurista a transhumanista, Zoltan Istvan, který se dvakrát ucházel o post prezidenta USA, popsal deníku The Sun Online svou vizi budoucnosti. Podle něj je nutné, aby lidé splynuli s umělou inteligencí.

A uvedl, že lidé jsou již na cestě k tomu, aby brzy zamířili do "karosáren nebo supermarketů", kde se budou vylepšovat.

Šéf Twitteru, Elon Musk již dříve popsal svět, v němž se lidstvo musí více integrovat s technologiemi, aby mohlo konkurovat umělé inteligenci. Velké technologické společnosti již pracují na „transhumánní“ technologii, včetně Muskova nového mozkového čipu Neuralink.

„Musk má naprostou pravdu,“ řekl.

István také řekl, že „editace genů“, například: designové děti nebo spojování genů za účelem zlepšení zdraví, je jedním z nejzajímavějších vývojových trendů na obzoru.

Vyzval vládu, aby zmírnila byrokratickou regulaci a umožnila tak více inovací, které by mohly „zachránit a zlepšit miliony životů“.

„Lidé mohou říkat, že si do těla nikdy nic nedají, ale počkejte, až to udělá jejich soused, který se pak stane vyhledávanějším zaměstnancem,“ řekl István deníku Sun Online.

„Žijeme v konkurenčním světě a transhumánní technologie nás činí konkurenceschopnějšími, takže přijmeme vylepšení, abychom uspěli.“ Máme právo a morální povinnost využívat vědu a technologie k odstranění utrpení a biologických funkcí, které způsobují naši smrt. -István Zoltán

Ale i když se z nás mohou stát nadlidé založení na technologiích, velkou hrozbou, která nad námi visí, je umělá inteligence.

István, deníku The Sun Online, řekl: „Myslím, že největší pokrok bude představovat umělá inteligence, která bude stejně chytrá jako člověk, a to se pravděpodobně stane do 25 let nebo i dříve.“

„Ale větší problém pak bude, o kolik bude tato UI chytřejší než my. Předpokládám, že během několika let od svého vzniku už bude tisíckrát inteligentnější než my, nakonec pak do roku 2100 milionkrát inteligentnější. Musíme se pokusit s touto UI splynout dříve, než se stane příliš inteligentní, jinak lidé zůstanou zcela pozadu a planeta bude patřit UI, nikoli nám.“

Varoval, že jedním z největších nebezpečí tohoto technologického pokroku je vytvoření dvoustupňové společnosti, kde se bohatí stanou „transhumánními bohy“ a chudí zůstanou pozadu.

„To je největší nebezpečí transhumanismu, že vytvoříme dystopii,“ řekl deníku The Sun Online. „Z tohoto důvodu se přimlouvám za to, aby se vlády důkladně zabývaly tím, jak zajistit, aby transhumánní technologie byly dostupné všem.“

Pecka, vědci mají prototyp prvního „magnetického paměťového disku“! Vývoj založili na nové oblasti fyziky, spin-orbitronice

25. 10. 2022 Iveta Mauci 3 min read 458 Zobrazení čip, fyzika, HDD, kvantový počítač, magnetická paměť, notebooky, paměť RAM, smartfon, spin-orbitronika, SSD, tablety, UI, výdrž baterie

Nové Technologie TOP 10 Zajímavosti

Skupina vědců z Ruska a Číny vytváří prototyp prvního magnetického paměťového prvku. Vývoj je založen na nové oblasti fyziky, spin-orbitronice. Vědci našli způsob, jak řídit orientaci spinů elektronů, parametry pro naklánění a rotaci částic v přítomnosti magnetického pole. Magnetická paměť může v budoucnu doplnit nebo nahradit tradiční polovodičové technologie. Tato technologie umožní vytvořit efektivnější paměť pro počítače a chytré telefony: taková zařízení mohou fungovat týdny bez dobíjení, napsal RT.

Ruští vědci z Far Eastern Federal University (FEFU) spolu se zahraničními kolegy z Fyzikálního ústavu Čínské akademie věd vyvíjejí prototyp prvního magnetického paměťového prvku. RT o tom informovala tisková služba ministerstva školství a vědy.

V budoucnu může tato technologie doplnit nebo nahradit polovodičovou elektroniku. Například magnetická paměť vám umožní vytvořit smartphone, který může fungovat bez dobíjení několik týdnů. Možnost zavedení takových systémů potvrzují výsledky základního i aplikovaného výzkumu.

Práce se provádějí v rámci národního projektu „Věda a univerzity“ Ministerstva školství a vědy Ruska. Výsledky jsou publikovány v časopise Nano Letters.

K vytvoření magnetické paměti vědci aplikují principy nového oboru fyziky – spin-orbitroniky. Jestliže je v běžné mikroelektronice hlavním nositelem informace elektron, pak ve spin-orbitronice jsou to magnetické vlastnosti elektronu, respektive jeho spin. Jak vědci poznamenávají, spin elektronu lze obrazně přirovnat k rotaci mechanického vrcholu, který se snaží udržet stav rovnováhy. Otáčení ve směru nebo proti směru hodinových ručiček určuje směr otáčení – nahoru nebo dolů. Tyto indikátory slouží ve spin-orbitronice jako analog nulového bitu nebo jedničky, které kódují informace na paměťových zařízeních.

Chcete-li zapsat data na magnetické médium, musíte změnit magnetizaci materiálu nebo směr rotace elektronů. To lze provést pomocí magnetického pole, optického záření nebo elektrického proudu. Tento způsob přenosu a ukládání informací vyžaduje mnohem méně energie než tradiční elektronika.

Ve své nové práci skupina vědců využila možnosti tvorby vícevrstvých magnetických filmů v přítomnosti vnějšího magnetického pole. To vede k tomu, že spiny elektronů ve vrstvách magnetických filmů získávají sklon vzhledem k normále k rovině vzorku. Tento způsob řízení orientace rotace nebo magnetizace materiálu umožňuje efektivně přepínat bity s informacemi a také je ukládat a zpracovávat pomocí proudových impulsů bez použití vnějšího magnetického pole.

„Mnoho lidí ví, že elektronika je oblast vědy a technologie, která je založena na pojmech jako elektrický náboj a interakce nabitých částic a také na způsobech jejich ovládání pomocí elektromagnetického vlivu. Na základě těchto principů byla vytvořena elementární základna různých přístrojů a zařízení: počítačů, telefonů, lékařské techniky a výpočetní techniky. V elektronice se informace přenáší, ukládá a zpracovává jako elektrický náboj. Spin orbittronics je založen zásadně na odlišném přístupu. Zařízení spin-orbitronics mohou také ukládat a zpracovávat informace, ale bez fyzického přenosu nabitých částic (elektrického proudu),“ vysvětlil v komentáři pro RT Alexander Samardak, jeden z autorů studie, prorektor pro výzkum na FEFU.

Jak poznamenávají autoři práce, spinové systémy budou pracovat rychleji a spolehlivěji než tradiční paměťová média, jako jsou pevné magnetické disky (HDD), SSD (solid-state memory) a paměti s náhodným přístupem (DRAM, SRAM). V budoucnu to podle vědců otevře nové možnosti pro implementaci hardwarových systémů pro umělou inteligenci a kvantový počítač.

Tyto systémy navíc šetří energii: výdrž baterie na jedno nabití telefonů nebo notebooků s takovou pamětí se několikanásobně zvýší. Autoři práce také poznamenávají, že po vypnutí napájení takové počítače neztratí data zaznamenaná v paměti RAM.

Zdroj: RT

Foto: Ilustrační_ennelise/Pxabay
Roboti ve tvaru origami nepotřebují motor ani převodovku
Foto: Ilustrační/Pixabay
Už chybí jen krok k tomu, abyste viděli vlastní orgány na 4D ultrazvuku
Foto: Ilustrační obrázek / Pixabay
Fyzici vytvořili přelomový časový krystal viditelný pouhým okem
Foto: Freepik
Krok za krokem ke své solární elektrárně
Foto: Ilustrační_Nigel Hoare/Pixabay
Revoluční materiály mění tvar pomocí magnetických polí a ultrafialového světla
Foto: Leon Seibert/Pixabay
V Japonsku překonali rekord v nejrychlejším internetovém připojení