เครื่องตรวจจับการชนแบบใหม่ที่เลียนแบบกลไกทางระบบประสาทที่หยุดยั้งฝูงตั๊กแตนไม่ให้ชนกันได้รับการพัฒนาโดยSaptarshi Dasจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลวาเนียและเพื่อนร่วมงาน อุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดและใช้พลังงานต่ำของทีมอาจนำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพกลไกการตรวจจับการชนในหุ่นยนต์และยานยนต์อัตโนมัติ หุ่นยนต์ที่ล้ำสมัยที่สุดในปัจจุบันสามารถนำทางผ่านสภาพแวดล้อม
ที่ไม่คุ้นเคยได้อย่างปลอดภัยโดยใช้อัลกอริธึม
ที่ช่วยให้พวกมันหลีกเลี่ยงการชนกับวัตถุรอบข้าง อัลกอริธึมเหล่านี้สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทั่วไปที่ไม่เฉพาะเจาะจง แต่สิ่งนี้ทำให้มีราคาแพงในการคำนวณ ซึ่งหมายความว่าฮาร์ดแวร์ของพวกเขาต้องการงบประมาณด้านพลังงานจำนวนมากและรอยเท้าเชิงพื้นที่ ในการศึกษาของพวกเขา ทีมของ Das ได้ตรวจสอบว่าการนำทางสามารถทำได้โดยใช้อัลกอริธึมเฉพาะงานมากขึ้นหรือไม่
นักวิจัยหันมาใช้วิธีการแสวงหาแรงบันดาลใจจากธรรมชาติที่ได้รับการทดลองและทดสอบแล้ว ในกรณีนี้พวกเขาพิจารณาฝูงตั๊กแตนซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความหายนะอย่างกว้างขวางที่พวกเขาสามารถปล่อยบนพืชผล แมลงบินเป็นกลุ่มหนาแน่นที่มีผู้คนนับล้าน แต่ไม่ค่อยชนกัน สิ่งนี้ต้องใช้ตั๊กแตนแต่ละตัวในการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนในแบบเรียลไทม์ แม้จะมีขนาดสมองที่จำกัดมากก็ตาม
เซลล์ประสาทเฉพาะทางตั๊กแตนชดเชยการขาดพลังสมองด้วยเซลล์ประสาทพิเศษเพียงเซลล์เดียวที่ชื่อว่า “เครื่องตรวจจับการเคลื่อนไหวยักษ์ lobula” (LGMD) ซึ่งทำงานโดยใช้สิ่งเร้าทางสายตาสองแบบ: ขนาดเชิงมุมและความเร็วเชิงมุมสัมพัทธ์ของแมลงที่เข้าใกล้ ความถี่ในการยิงของเซลล์ประสาทจะพุ่งสูงขึ้นทันทีก่อนชน ทำให้ตั๊กแตนเปลี่ยนทิศทาง
เพื่อเลียนแบบพฤติกรรมนี้ ทีมของ Das เริ่มต้นจาก
สมการที่เชื่อมโยงสิ่งเร้ากับอัตราการยิงที่แปรผันตามเวลาของ LGMD จากนั้นพวกเขารวมคณิตศาสตร์นี้ไว้ในอุปกรณ์ที่มีโมโนเลเยอร์โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ซึ่งวางซ้อนกันบนสถาปัตยกรรมหน่วยความจำที่ตั้งโปรแกรมได้ ในขณะที่โฟโตคอนดักเตอร์เพิ่มกระแสของอุปกรณ์เมื่อวัตถุเข้าใกล้ โดยแนะนำสัญญาณ “กระตุ้น” สถาปัตยกรรมที่อยู่ใต้กระแสไฟจะลดกระแสลงเมื่อไม่มีสิ่งเร้าทางสายตา – สร้างสัญญาณ “ยับยั้ง” สัญญาณแข่งขันกันเอง โดยสัญญาณกระตุ้นจะชนะทันทีก่อนเกิดการชน ทำให้เกิดสัญญาณแหลมขึ้น
เปล่งเสียงเป็นฝูงเช่นเดียวกับ LGMD อุปกรณ์ของทีมใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย (เพียงไม่กี่นาโนจูล) และใช้พื้นที่เพียงเล็กน้อยเพียง 1×5 µm ในเวลาเดียวกัน มันสามารถระบุการชนที่อาจเกิดขึ้นจากวัตถุที่หลากหลาย โดยเข้าใกล้ด้วยความเร็วที่แตกต่างกันไปพร้อมกับประสิทธิภาพที่อุปกรณ์เอนกประสงค์ในปัจจุบันยังขาดอยู่
Das และเพื่อนร่วมงานหวังที่จะขยายการตอบสนองของอุปกรณ์ของพวกเขาให้มากกว่าการชนกันแบบตัวต่อตัว และรวมตัวตรวจจับแบบหลายพิกเซลเพื่อคาดการณ์การชนกันในรูปแบบ 3 มิติ ด้วยการปรับปรุงเหล่านี้ เทคโนโลยีของพวกเขาอาจเป็นก้าวสำคัญสู่ยานยนต์ไร้คนขับที่ปลอดภัย ราคาจับต้องได้ และการประยุกต์ใช้หุ่นยนต์ รวมถึงการผลิตและการผ่าตัดทางการแพทย์
ความท้าทายในการปรับแต่งอย่างไรก็ตาม
แถบแบนเรียบนั้นสร้างได้ยาก และนักวิจัยได้สังเกตพวกมันในระบบทางกายภาพเพียงไม่กี่ระบบเท่านั้น ตัวอย่างคือ กราฟีน bilayer bilayer บิดเบี้ยว ซึ่งสร้างขึ้นโดยการวาง graphene สองแผ่นทับกันและทำให้ไม่อยู่ในแนวเดียวกันเล็กน้อย ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ อะตอมในแผ่นกราฟีนจะสร้างรูปแบบมัวเรกึ่งคาบด้วยคาบที่กำหนดโดยการบิดสัมพัทธ์ระหว่างแกนผลึกของแผ่นงาน แทนที่จะเป็นระยะห่างระหว่างอะตอมแต่ละอะตอม
ผลที่ได้คือ “โครงตาข่ายพิเศษ” ซึ่งเซลล์หน่วยของวัสดุ (กล่าวคือ การทำซ้ำของอะตอมคาร์บอนในโครงสร้างผลึกอย่างง่าย) ขยายออกไปอย่างมาก ราวกับว่าคริสตัล 2 มิติถูกยืดออก 100 ครั้งในทุกทิศทาง การยืดนี้เปลี่ยนการโต้ตอบและคุณสมบัติของวัสดุอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันผ่านการเปลี่ยนจากฉนวนไปเป็นตัวนำยิ่งยวดที่มุมบิด “มหัศจรรย์” ที่ 1.1° และอุณหภูมิ 1.7 K
กราฟีน “มุมมหัศจรรย์” ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางตั้งแต่การค้นพบในปี 2018 อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเอฟเฟกต์ “เวทย์มนตร์” หายไปเมื่อบิดเบี้ยวที่ใหญ่ขึ้นหรือเล็กลงเล็กน้อย การปรับวัสดุอย่างละเอียดแม่นยำมากจึงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้โครงสร้างแถบอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการ
สนามแม่เหล็กเทียมทีมที่นำโดยEva Andreiจากภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่ Rutgersได้พัฒนาวิธีการอื่นในการผลิตวงดนตรีอิเล็กทรอนิกส์แบบแบน เธอและเพื่อนร่วมงานเริ่มต้นด้วยการวางกราฟีนบนพื้นผิวเรียบของอะตอมของไนโอเบียม diselenide หรือโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม การใช้ภูมิประเทศด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบสแกนอุโมงค์และการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ พวกเขาพบว่าแผ่นกราฟีนงอเมื่อเย็นลงถึง 4 องศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ การโก่งงอนี้เกิดจากความเครียดอัดภายในตัวอย่างกราฟีน ซึ่งจะเกิดขึ้นเมื่อสันเขาที่เกิดขึ้นระหว่างการประดิษฐ์ของตัวอย่างพังทลายเมื่อเย็นตัวลง
ในขณะที่กราฟีนหัก ภูมิทัศน์ “ภูเขาและหุบเขา” ก่อตัวขึ้นที่อิเล็กตรอนในประสบการณ์ทางวัตถุเป็นสนามแม่เหล็กเทียม “สนามเหล่านี้เป็นภาพลวงตาทางอิเล็กทรอนิกส์ แต่พวกมันทำหน้าที่เป็นสนามแม่เหล็กที่แท้จริง” Andrei อธิบาย ผลที่ได้คือการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุ รวมถึงการเกิดขึ้นของแถบแบน
การเปลี่ยนแปลงการโก่งงอที่สังเกตพบในงานนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทั่วโลกในโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของกราฟีน ซึ่งแตกต่างจากการรับรู้สนามแม่เหล็กเทียมซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในขอบเขตของมันก่อนหน้านี้ การเปลี่ยนแปลงการโก่งตัวที่สังเกตพบในงานนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทั่วโลกในโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของกราฟีน โดยมีลำดับของแถบแบนราบกระจายไปทั่ววัสดุ
Credit : ghdhairstraightenersydney.com ghdivsalonstyleruk.com ghdstraightenersonline.org giulianovacalcio.net gratisseksfilms.info
