خرید بک لینک: پژوهشگران شرکت آی. بی. ام در حالی که به دنبال ساخت یک ربات برای تشخیص آب معدنی بودند، به رباتی رسیدند که می تواند برای چشیدن مواد شیمیایی خطرناک استفاده گردد.
به گزارش خرید بک لینک به نقل از ایسنا و به نقل از انگجت، سرعت پیشرفت فنی در سیستم های کامپیوتری دیداری طی چند سال قبل تعجب آور بوده است. چشمان ماشین ها به سرعت در حال پیشرفت است، تا حدی که از چشمان انسان پیش گرفته است و الان می تواند تا ۱۰۰۰ فریم بر ثانیه را ببیند.
چشمان ماشین ها حالا توانایی دیدن و تشخیص چیزها را بدون کمک انسان دارند. این چشم های الکترونیکی را می توان روی هر رباتی تعبیه کرد.
همین طور قدرت لامسه و شنیداری ربات ها از این پیشرفت عقب نمانده است. اما حالا پژوهشگران شرکت آی بی ام(IBM) روی حس چشایی ربات ها کار کرده اند.
تحقیقات آنها به یک مفهوم جدید منتهی شد که می تواند دانشمندان را در زمینه دسترسی به چشایی دیجیتال کمک نماید و می تواند مواد شیمیایی خطرناک موجود در آب و دیگر محلول ها را تشخیص دهد.
این ربات که “هایپر تیست”(Hypertaste) نامیده شده به پژوهشگران اجازه می دهد مواد شیمیایی پیچیده را در ترکیبات مختلف و بدون نیاز به تجهیزات پیچیده آزمایشگاهی تجزیه و تحلیل کنند.
سنسورهای الکتروشیمیایی موجود با اینکه سبک و قابل حمل هستند، اما فقط برای تشخیص یک نوع ماده شیمیایی توانایی دارند یا بسیار بزرگ و گران هستند و می توانند مجموعه ای گسترده از ترکیبات مولکولی را تشخیص دهند. “هایپر تیست” شکاف میان این دو را پر کرده است و با اندازه ای قابل حمل و نسبتا سبک می تواند مواد شیمیایی بسیاری را در محلول ها شناسایی کند.
نخستین سنسورهای الکتروشیمیایی که “زبان دیجیتالی” یا “زبان رباتیک” نیز نامیده می شوند در دهه ۱۹۵۰ برای تشخیص گاز، خصوصاً تشخیص سطح اکسیژن ساخته شدند. در دهه ۱۹۸۰ و ظهور تراشه سیلیکون، این سیستم ها کوچک شدند و جهت استفاده در تشخیص ترکیبات مایع مورد استفاده قرار گرفتند که نظارت بر سطح قند خون یکی از این موارد بود.
طراحی آنها نسبتا ساده است و دارای یک عنصر شناختی که معمولا یک پلیمر مولکولی(MIP) و یک ماده مصنوعی که قادر به اتصال مولکول دلخواه یا ساختار مشابه با آن است، هستند.
اساسا آنها از گیرنده بیولوژیکی سلول ها، آنتی بادی ها و آنزیم ها تقلید می کنند. هنگامی که یک مولکول به یکی از آنها متصل می شود، یک سیگنال الکتریکی قابل اندازه گیری تولید می کند. سپس این سیگنال به یک سیستم تجزیه و تحلیل منتقل می شود تا با تغییرات در مقدار برق تفسیر و شناسایی شود.
سنسورهای الکتروشیمیایی می توانند تغییرات در پتانسیل غشاء سلول و همین طور تغییر آن در انتقال، مقاومت، ولتاژ یا آمپراژ را احساس کنند.
در صورتیکه خیلی از سنسورهای الکتروشیمیایی دستی برای شناسایی تنها یک مولکول پیکربندی شده اند، “هایپر تیست” نگاهی متفاوت دارد و مثل زبان انسان بر احساس ترکیبی تکیه دارد.
دکتر “پاتریک روچ” عضو هیئت تحقیقاتی در بخش علم و فناوری تحقیقات آی بی ام اظهار داشت: این روش، “هایپر تیست” را قادر می سازد انواع مختلف مایعات را بدون نیاز به سخت افزار مخصوص شناسایی کند.
این زبان رباتیک برای انجام این کار از سنسورهای الکتروشیمیایی ساخته شده از الکترودهای جفتی استفاده می نماید. هر جفت با عنایت به ولتاژی که از آنها عبور می کند، به تلفیقی از مولکول ها واکنش می دهد. سیگنال کلی ولتاژ به وجود آمده توسط مجموعه ای از الکترودهای جفتی می تواند “اثر انگشت” مایع را شناسایی کند.
“روچ” اضافه کرد: ما مجموعه ای از این حسگرها را در اختیار داریم. هر یک از این حسگرها به خودی خود خیلی باارزش نیستند، برای اینکه همزمان به مولکول های بسیاری واکنش نشان می دهند. بدین سبب یک سنسور به خودی خود و بدون همکاری با دیگر حسگرها بی فایده است، اما واکنش تلفیقی از همه حسگرها چیزی شبیه به یک “اثر انگشت مایع” تولید می کند.
سپس اثر انگشت مایع از سنسور به یک دستگاه تلفن همراه منتقل می شود. تلفن همراه، اطلاعات را به یک سرور ابری می فرستد که در آن یک شبکه عصبی آنرا با یک پایگاه داده از مایعات شناخته شده مقایسه می کند. سپس نزدیک ترین ترکیب پیدا شده روی نمایشگر تلفن همراه نمایش داده می شود.
نمونه فعلی آی بی ام این کار در کمتر از یک دقیقه انجام می دهد و نتیجه را با قاطعیت ۹۰ درصدی اعلام می کند.
هدف اولیه این تیم تحقیقاتی، آموزش حسگرها برای تحلیل چهار نوع آب معدنی در بطری بود تا مدت فرآیندی که نصف روز طول می کشد را کاهش دهند. اما وقتی این حسگرها توسط فناوری یادگیری ماشینی آموزش داده شدند، در کمال تعجب دیده شد که قادر به تشخیص انواع مواد شیمیایی شده اند.
این در شرایطی است که دیگر سنسورهای الکتروشیمیایی نیاز به تغییر فیزیکی برای تشخیص مواد جدید دارند، اما “هایپر تیست” فقط به یک به روز رسانی نرم افزاری نیاز دارد.
سنسورهای “هایپر تیست” همین طور می توانند در هماهنگی با یکدیگر، اطلاعات را در مورد مایعات جدیدی که با آن مواجهند به اشتراک گذارند. این خاصیت همراه با قابلیت اشتراک ابری، نیاز به اتصال به شبکه اینترنت دارد، اما تجزیه و تحلیل یک مایع را می توان بدون اتصال به اینترنت و فقط با یک برنامه تلفن همراه انجام داد.
“هایپر تیست” تنها زبان الکترونیکی نیست که هم اکنون در حال توسعه است. تابحال زبان الکترونیکی با اسامی “آرومیکس”(Aromyx)، “ایسنس چیپ”(EssenceChip) به تولید تجاری رسیده اند. ضمن اینگه چندین تولید کننده مواد غذایی در چین هم ربات های تشخیص طعمی ساخته اند که برای آزمایش محصولاتشان از آن استفاده می نمایند.
کاربردهای تجاری مختلفی برای سنسورهای الکتروشیمیایی یا همان زبان های رباتیک وجود دارد. بعنوان مثال آنها در صنعت غذایی برای تشخیص سلامت و طعم غذاها و در صنعت داروسازی برای شناسایی داروهای تقلبی کاربرد دارند.
از آنها همین طور می توان برای تشخیص خلوص آب و سلامت آن بهره برد.
“هایپر تیست” حتی می تواند در علوم پزشکی غیر از صنعت داروسازی به کار گرفته شود. بعنوان مثال می تواند سلامت فرد را برمبنای فکتورهای موجود در ادرار وی ارزیابی کند.
متاسفانه آی بی ام هنوز یک جدول زمانی برای عرضه “هایپر تیست” اعلام نکرده است. این شرکت قبل از عرضه رسمی ابتدا باید پایگاه داده خودرا گسترش دهد تا بتواند دامنه وسیعی از ترکیبات شیمیایی قابل شناسایی را ثبت کند.
منبع: خرید بک لینک
