बड़ी खोज: अब शहद से बनेंगे कंप्यूटर मेमोरी चिप, इलेक्ट्रॉनिक कचरे से भी मिलेगी छुट्टी

शहद में नमी की मात्रा बहुत कम होती है, इसलिए इसमें बैक्टीरिया जीवित नहीं रह सकते हैं। इसका मतलब है कि शहद से बने कंप्यूटर चिप बहुत लंबे समय तक बहुत स्थिर और विश्वसनीय रहेंगे।

By Dayanidhi

On: Wednesday 06 April 2022
 
अब शहद से बनेंगे कंप्यूटर मेमोरी चिप, इलेक्ट्रॉनिक कचरे से भी मिलेगी निजात

शहद न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटरों के लिए पर्यावरण के अनुकूल चिप को विकसित करने का एक सबसे अच्छा समाधान हो सकता है। वैज्ञानिकों का कहना है कि मनुष्य के मस्तिष्क में पाए जाने वाले न्यूरॉन्स और सिनेप्स की नकल करने के लिए इसे डिजाइन किया जा सकता है।

इसका कुछ लोगों ने कंप्यूटिंग के भविष्य के रूप में स्वागत किया है। न्यूरोमॉर्फिक प्रणाली बहुत तेज हैं और पारंपरिक कंप्यूटरों की तुलना में बहुत कम बिजली का उपयोग करते हैं। वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी (डब्ल्यूएसयू) के इंजीनियरों ने उन्हें और अधिक पर्यावरण के अनुकूल बनाने का एक तरीका खोजा है।

शोधकर्ताओं ने दिखाया कि शहद का उपयोग एक मेमरिस्टर या स्मरणशक्ति को बनाने के लिए किया जा सकता है। यह एक ट्रांजिस्टर के समान है जो न केवल प्रक्रिया कर सकता है बल्कि मेमोरी में आंकड़ों को स्टोर भी कर सकता है।

डब्ल्यूएसयू के स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग एंड कंप्यूटर साइंस के एसोसिएट प्रोफेसर और अध्ययनकर्ता फेंग झाओ ने कहा यह साधारण संरचना वाला एक बहुत छोटा उपकरण है, लेकिन इसके कार्य मानव न्यूरॉन के समान हैं। इसका मतलब है कि अगर हम शहद के लाखों या अरबों मेमोरियों को एक साथ जोड़ते हैं, तो उन्हें एक न्यूरोमोर्फिक प्रणाली में बनाया जा सकता है जो मनुष्य के मस्तिष्क की तरह काम करता है।

झाओ और ब्रैंडन सुओका ने झाओ की प्रयोगशाला में शहद को ठोस रूप में संसाधित करके, दो धातु इलेक्ट्रोड के बीच उन्हें मिलाकर मनुष्य सिनेप्स या गुणसूत्रीय संयोजन के समान संरचना बनाई। फिर उन्होंने क्रमशः 100 और 500 नैनोसेकंड की तेज गति पर इसे चालू और बंद कर सिनेप्स के काम की नकल करने के लिए शहद से बनी चिप या हनी मेमिस्टर्स की क्षमता का परीक्षण किया।

संस्मरणकर्ताओं ने स्पाइक-टाइमिंग डिपेंडेंट प्लास्टिसिटी और स्पाइक-रेट डिपेंडेंट प्लास्टिसिटी के रूप में जाने जाने वाले सिंकैप्स फंक्शन्स का भी अनुकरण किया, जो मानव मस्तिष्क में सीखने की प्रक्रियाओं और न्यूरॉन्स में नई जानकारी को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार हैं।

डब्ल्यूएसयू के इंजीनियरों ने सूक्ष्म पैमाने पर शहद के स्मरणशक्ति को बनाया, जो कि एक मनुष्य के बाल के आकार के बराबर हैं। झाओ के नेतृत्व में शोध टीम ने उन्हें एक नैनोस्केल पर विकसित करने की योजना बनाई है। यह मनुष्य के बाल के लगभग 1/1000 और एक पूर्ण न्यूरोमोर्फिक कंप्यूटिंग सिस्टम बनाने के लिए कई लाखों या अरबों को एक साथ जोड़कर इनका बंडल बनाया गया है।

वर्तमान में पारंपरिक कंप्यूटर सिस्टम वॉन न्यूमैन आर्किटेक्चर पर आधारित हैं। इसके निर्माता के नाम पर, इस वास्तुकला में एक इनपुट डिवाइस शामिल है। आमतौर पर एक कीबोर्ड और माउस और आउटपुट के लिए एक मॉनिटर की तरह इसका उपयोग किया जा सकता है। इसमें एक सीपीयू या सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट और रैम या मेमोरी स्टोरेज भी है।

झाओ ने कहा कि इन सभी तंत्रों के माध्यम से आंकड़ों की प्रोसेसिंग से मेमोरी तक आउटपुट में बदलने में कम से कम मानव मस्तिष्क की तुलना में बहुत अधिक शक्ति लगती है। उदाहरण के लिए, फुगाकू सुपरकंप्यूटर 28 मेगावाट से ऊपर का उपयोग करता है, जो लगभग 2.8 करोड़ वाट के बराबर होता है, जबकि मस्तिष्क केवल 10 से 20 वाट का उपयोग करता है।

मनुष्य के मस्तिष्क में 100 अरब से अधिक न्यूरॉन्स होते हैं जिनमें 1,000 ट्रिलियन से अधिक सिनेप्स या कनेक्शन होते हैं। प्रत्येक न्यूरॉन आंकड़ों को प्रोसेस और स्टोर कर सकता है, जो पारंपरिक कंप्यूटर की तुलना में मस्तिष्क को अधिक कुशल बनाता है। न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग सिस्टम को बनाने वालों का लक्ष्य उस संरचना की नकल करना है।

इंटेल और आईबीएम सहित कई कंपनियों ने न्यूरोमॉर्फिक चिप्स जारी किए हैं जिनमें प्रति चिप 10 करोड़ से अधिक "न्यूरॉन्स" के बराबर है, लेकिन यह अभी तक मस्तिष्क की संख्या के करीब नहीं है। कई निर्माता अभी भी उन्हीं  विषाक्त पदार्थों का उपयोग कर रहे हैं जो वर्तमान में पारंपरिक कंप्यूटर चिप्स में उपयोग किए जाते हैं।

झाओ की टीम सहित कई शोधकर्ता इस आशाजनक नए प्रकार के कंप्यूटिंग में उपयोग के लिए बायोडिग्रेडेबल और नए समाधान खोज रहे हैं। झाओ इस क्षमता में प्रोटीन और अन्य शर्करा जैसे कि एलोवेरा के पत्तों में पाए जाने वाले शर्करा के उपयोग की जांच कर रहे हैं, लेकिन उन्हें शहद में मजबूत क्षमता दिखाई देती है।

उन्होंने कहा शहद खराब नहीं होता। इसमें नमी की मात्रा बहुत कम है, इसलिए इसमें बैक्टीरिया जीवित नहीं रह सकते हैं। इसका मतलब है कि शहद से बने  कंप्यूटर चिप बहुत लंबे समय तक बहुत स्थिर और विश्वसनीय रहेंगे।

डब्ल्यूएसयू में विकसित शहद से बनी चिप या हनी मेमिस्टर्स चिप को न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम द्वारा उत्पन्न गर्मी के कम स्तर को सहन करना चाहिए जो पारंपरिक कंप्यूटरों की तरह गर्म नहीं होते हैं। शहद के मेमिस्टर्स या संस्मरण इलेक्ट्रॉनिक कचरे में भी कटौती करेंगे।

उन्होंने कहा जब हम शहद से बने कंप्यूटर चिपों का उपयोग करके उपकरणों का निपटान करना चाहते हैं, तो हम उन्हें आसानी से पानी में घोल सकते हैं। इन विशेष गुणों के कारण, अक्षय और बायोडिग्रेडेबल न्यूरोमॉर्फिक सिस्टम बनाने के लिए शहद बहुत उपयोगी है। यह अध्ययन जर्नल ऑफ फिजिक्स डी में प्रकाशित हुआ है।

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