ساخت دستگاه الکترونیکی که رباتیک و پزشکی را متحول می‌کند

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ، مهندسان چینی با الهام و تقلید از توانایی‌های شکار ونوس مگس‌خوار، نوعی دستگاه الکترونیکی جدید ساخته‌اند که به انواع لمس‌ها واکنش نشان می‌دهد. این دستگاه ابتکاری که «ماژول منطقی فلز مایع» (LLM) نام دارد، دارای قابلیت حافظه و شمارش است. این دستگاه می‌تواند سیگنال‌ها را بر اساس محرک‌های خارجی جمع آوری و تضعیف کند و به انواع لمس‌ها پاسخ دهد.

محققان دانشگاه علم و صنعت هنگ کنگ (HKUST) بر این باورند این طراحی جدید راه را برای دستگاه‌های الکترونیکی زیست تقلید آینده مانند هموار کرده و در صنایعی مانند رباتیک، پروتز و هوش مصنوعی کاربرد خواهند داشت.

دراین پروژه از توانایی منحصربه‌فرد حشره ونوس مگس‌خوار در تمایز بین محرک‌های مختلف مانند قطرات باران و سایر حشرات الهام گرفته شده است. این توانایی به مو‌های حسی روی گیاه مرتبط است که ویژگی‌های حافظه و شمارش را نشان می‌دهند و به حشره کمک می‌کنند سیگنال‌های الکتریکی را درک کند، و محرک‌ها را به خاطر بسپارد.

فناوری LLM، این فرآیند را با استفاده از سیم‌های فلزی مایع در محلول هیدروکسید سدیم به عنوان محیط رسانا تقلید می‌کند. با کنترل طول این سیم‌ها از طریق اثرات الکتروشیمیایی، دستگاه خروجی کاتد را در پاسخ به محرک‌های اعمال شده به آند و گیت تنظیم می‌کند. این به LLM اجازه می‌دهد مدت و فاصله محرک‌های الکتریکی را به خاطر بسپارد، انباشت سیگنال‌ها را محاسبه کند و عملکرد‌های منطقی مشابه با ونوس مگس خوار را نشان دهد.

دانشمندان برای نشان دادن قابلیت‌های LLM، یک سیستم ونوس مگس خوار مصنوعی ساختند که شامل LLM، مو‌های حسی مبتنی بر سوئیچ و گلبرگ‌های مبتنی بر محرک الکتریکی نرم بود. سیستم توانست با موفقیت فرآیند شکار این حشره را تکرار کند.

کاربرد‌های بالقوه

فناوری LLM طیف وسیعی از کاربرد‌ها را در بر می‌گیرد از یکپارچه سازی مدار‌های عملکردی و فیلتر کردن تا شبکه‌های عصبی مصنوعی و موارد دیگر.

مجریان این پژوهش می‌گویند وقتی مردم از «هوش مصنوعی» حرف می‌زنند عموما به هوشی فکر می‌کنند که سیستم‌های عصبی حیوانات را تقلید می‌کند. با این حال، در طبیعت، بسیاری از گیاهان نیز می‌توانند از طریق مواد و ترکیبات ساختاری خاصی، هوش خود را نشان دهند. تحقیقات در این راستا، دیدگاه و رویکرد جدیدی را برای ما فراهم می‌کند تا بتوانیم «هوش» در طبیعت را درک کنیم و «هوش شبیه زندگی» بسازیم. این کار نشان دهنده گام مهمی رو به جلو در درک و تکرار هوش زیستی است.

چشم انداز آینده

اگرچه فناوری LLM هنوز در مراحل اولیه خود است، اما سیستم مصنوعی ونوس مگس خوار شیوه‌های نویدبخشی را برای تحقیق و توسعه آینده در زمینه‌های مختلف ارائه می‌دهند.

کاربرد فناوری LLM در رباتیک می‌تواند به ساخت ربات‌هایی منجر شود که بتوانند محیط خود را به طور موثرتری حس کنند و به آن پاسخ دهند. پروتز‌ها نیز می‌توانند ازاین فناوری نوین بهره‌مند شده و اندام مصنوعی با آنها ساخته شود که تجربه کنترل طبیعی و شهودی تری را به کاربران ارائه می‌دهند.

علاوه بر این، می‌توان از آن در هوش مصنوعی برای ایجاد دستگاه‌هایی استفاده کرد که می‌توانند یاد بگیرند و با موقعیت‌های جدید سازگار شوند.

دستگاه فعلی مبتنی بر فلز مایع، دارای محدودیت‌هایی مانند کُندی زمان پاسخ و اندازه نسبتا بزرگ است. با این حال، محققان بر این باورند که این مسائل با تحقیق و توسعه بیشتر قابل حل است.