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纳米技术与人工智能技术的结合将带来无限可能

2020-04-01 16:27 次阅读

(文章来源:网络整理)

科技世界中事物的进化和规模的变化影响着我们的生活方式。比如电脑,过去它们需要占用整个房间来完成简单的计算,但随着技术的进步,它们现在手掌并执行一些复杂的任务。晶体管——当它们被发明出来的时候,它们有我们的手掌那么大。但现在,它们的范围最小为10-20纳米。基本上比一根头发小一万倍。现代晶体管非常小,小到说它是微观的都不为过。

纳米技术是一个巨大的领域,我将给你们介绍它的定义、在纳米传感器中的应用和制造。我们都知道,一切都是由一种叫做原子的东西构成的。但这些原子是如何制造出电脑、手机或平板电脑的呢?是原子结构决定了化学元素的使用。一些原子可以完全改变元素的功能和行为即使原子的结构创造了事物积极的一面,它也能创造消极的一面。因此,如果我们能以一种产积极的方式来安排原子顺序,那将会给未来带来革命性的变化。这就是为什么会有纳米技术。

纳米技术处理的是10-100纳米大小的物体,甚至处理原子的操作。那么纳米技术如何应用于我们的日常生活呢?现代社会充满了传感器。我们都依赖他们。商场里的传感器会检测到你的存在,并打开门让你进入,它们还可以测量你洗衣机里的水位,确保它不会溢出!传感器是我们日常生活的一部分,事实上,它们是很大一部分。没有传感器,我们的社会就无法正常运转。

用于自动门的“运动传感器”有一种传感器可以感知10-100纳米的物体!物体在100纳米以下部分称为“纳米尺度”。人类的头发直径一般在8万到10万纳米之间(来源:麻省理工学院纳米医学)这意味着,与人类头发的大小相比,纳米尺度的物体可能要小10万倍左右。在纳米尺度下感知物体的传感器被称为“纳米传感器”。

纳米传感器是非常小的纳米级设备。这些传感器测量原子的物理量,并将它们转换成可检测的信号,这样传感器就能完成工作并感知微小物体。纳米技术是在原子和纳米尺度(10-100纳米)上控制物质的科学技术的一部分。全球纳米传感器市场纳米传感器是1999年发明的,所以我们的社会对这个概念还比较陌生。但是纳米传感器已经改变了我们的生活方式。

纳米技术与人工智能技术的结合将带来无限可能

如前所述,纳米传感器非常小。正因为如此,他们能够探测到传统传感器无法观测到的小物质。纳米传感器有助于检测纳米颗粒及其在空气中的潜在毒性。纳米颗粒被越来越多地用于各种产品中,它们不可避免地释放到环境中成为人们关注的主要问题。这些微粒对环境有害,因为它们污染了土壤。但随着纳米传感器的使用,有害纳米粒子的数量可以呈指数级下降。

发现早期癌细胞——世界上每六例死亡中就有一例是由癌症引起的,癌症成为第二大死亡原因。

纳米传感器可以帮助检癌细胞并消灭它们,从而消除癌症的威胁。在与癌症的斗争中,一半的胜利是基于它的早期发现。如果我们能在癌症发展之前就发现它,我们就能挽救生命。多亏了纳米技术和纳米传感器,这正迅速成为一种可能。虽然纳米传感器还没有在临床上用于癌症检测或诊断,但它已经在市场上出现在许多医学屏幕上,并用于癌症细胞的早期检测。

纳米机器人在杀死癌细胞的过程中国防和军事——每年约有30万人死于爆炸。一些纳米传感器目前正在开发用于国防的应用。其中包括探测爆炸物或有毒气体的纳米传感器。纳米传感器还可用于军事和执法人员的服装和装备。纳米传感器还有助于嵌入带有生物传感器的衣服,以传递有关用户健康和生命体征的信息,这将有助于在战斗中监视士兵。

很明显,纳米技术和传感器在我们的日常生活中扮演着重要的角色。如你所知,为了能够在纳米尺度上操纵原子或其他物体,我们需要纳米技术。简单的视觉上的“自上而下”和“自下而上”的方法。这两种方法都可以很好地创建纳米技术。当谈到制造过程时,纳米制造似乎是革命性的,因为它具有操纵原子的能力,而原子是宇宙的基础。纳米技术的发展始于1981年,当时出现了第一台能够“看到”单个原子的扫描隧道显微镜。但这也带来了一些问题。纳米技术中用于制造电路的主要材料的制造是一个漫长的过程。这解释了纳米技术制造的时间、复杂性和成本。纳米制造存在一些问题,但总有解决方案。

时间和复杂性是纳米技术的一个主要问题。有一种东西叫做“人工智能”,这个词是由“人工智能之父”约翰·麦卡锡先生在1955年创造的。人类已经在地球上存在了几十万年。无论我们今天在哪里,都是由于多年来人类的进步。这意味着我们的制造业花了数千年才发展起来,医疗保健、教育、市场营销、商业、社交媒体以及几乎所有的行业都花了数千年才发展起来。人工智能在每个行业都扮演着重要的角色。那些花了几十万年才发展起来的产业,现在都是由一个只有60多年历史的东西来经营的。

这意味着人工智能在某些方面拥有比人类更高的本领。所以,如果我们可以使用人工智能,来运行纳米制造。从理论上讲,它是完美的。由于人工智能的智能,它永远不会面临复杂的问题,也正因为如此,它不会花很多时间。听起来不错,但需要一些时间来发展。但当它实现时,它将永远改变纳米制造!

分子纳米技术的一个潜在应用是将分子电子功能与先进的硅技术相结合。现在我们主要使用硅的一个原因是纳米技术。原因是硅是一种半导体。这意味着它在某些条件下导电,而在另一些条件下起绝缘体的作用。然而,“硅酮比大多数橡胶贵,因为它是一种特殊的高性能聚合物,具有卓越的品质。”它的产量相对较低,需要昂贵而复杂的初级制造设备。

一个潜在的解决方案是用其他半导体材料如碳或硼代替硅。这两种材料可以同等地用于纳米传感器的主电路板而不是硅。这是一种成本更低的纳米制造方法。毫无疑问,纳米技术是我们世界的未来。它已经影响并塑造了医疗、环境和安全行业,而且还将进一步影响。我们对纳米的概念还很陌生,所以还有整个宇宙等着我们去发现。与纳米技术一起,让我们改变世界。
     (责任编辑:fqj)

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