มีการใช้ปัญญาประดิษฐ์เพื่อสร้างแบบจำลองการไหลของแสง 3 มิติรอบอนุภาคนาโนที่มีรูปร่างตามอำเภอใจได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ Peter WiechaและOtto Muskensจากมหาวิทยาลัย Southampton ในสหราชอาณาจักรได้สาธิตวิธีการสร้างแบบจำลองโดยใช้โครงข่ายประสาทเทียมที่ต้องใช้ขั้นตอนการฝึกอบรมเพียงครั้งเดียว เทคนิคของพวกเขาสามารถใช้ในการออกแบบอุปกรณ์
ออพติคอลที่หลากหลายซึ่งควบคุมเส้นทางที่แสงส่องผ่าน
เมื่อแสงโต้ตอบกับโครงสร้างนาโนที่มีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสง ผลลัพธ์ที่ได้จะแตกต่างอย่างมากจากปฏิกิริยาที่แสงกับโครงสร้างขนาดใหญ่และตัวกลางที่ต่อเนื่องกัน สาขานาโนโฟโตนิกส์พยายามที่จะใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้โดยการออกแบบอนุภาคนาโนที่มีรูปร่างและองค์ประกอบเฉพาะโดยมีจุดประสงค์ในการจัดการแสงในรูปแบบเฉพาะ
แสงที่ไหลผ่านอนุภาคนาโนดังกล่าวสามารถคำนวณได้อย่างไรโดยใช้สมการแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ อย่างน้อยก็ในหลักการ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ การคำนวณอาจใช้เวลานานมาก และอาจใช้เวลาหลายวันในการออกแบบและปรับโครงสร้างที่ซับซ้อนให้เหมาะสม
เครื่องมืออันทรงพลังปัญญาประดิษฐ์เพิ่งกลายเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการแก้ปัญหาการเพิ่มประสิทธิภาพ โครงข่ายประสาทเทียมสามารถสอนให้ทำงานผ่านความรู้เกี่ยวกับกฎพื้นฐานที่อยู่ภายใต้ระบบ และใช้เพื่อประมาณว่าอนุภาคนาโนทรงกลมและรูปตัว H จะมีปฏิกิริยากับแสงอย่างไร ในขณะที่ประสบความสำเร็จ เทคนิคนี้สามารถใช้ได้กับสถานการณ์ที่เรียบง่ายและเจาะจงมากเท่านั้น
Wiecha และ Muskens ได้ใช้แนวทางทั่วไปมากขึ้นและได้ใช้เทคนิคใหม่ของพวกเขาบนโครงข่ายประสาทเทียมแบบ “convolutional” ซึ่งมักใช้สำหรับการวิเคราะห์ภาพ ระบบใหม่ของทั้งคู่สามารถทำนายการไหลของแสง 3 มิติรอบอนุภาคนาโนได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำด้วยรูปร่างที่ไร้ขอบเขตโดยสิ้นเชิง ผลกระทบทางกายภาพที่หลากหลายสามารถวิเคราะห์ได้ด้วยขั้นตอนการฝึกอบรมเพียงขั้นตอนเดียว โดยไม่ต้องสอนโครงข่ายประสาทถึงวิธีจัดการกับสถานการณ์เฉพาะจำนวนมาก
คอมพิวเตอร์ ‘เรียนรู้’ ว่าอนุภาคนาโนกระจายแสงอย่างไร
นักวิจัยกล่าวว่าแนวทางของพวกเขาสามารถประยุกต์ใช้กับสถานการณ์ต่างๆ ในนาโนโฟโตนิกส์ได้นับไม่ถ้วน ด้วยการทำงานเพิ่มเติม มันสามารถใช้สำหรับการออกแบบผกผัน – โดยที่คุณสมบัติทางแสงที่จำเป็นจะถูกป้อนเข้าและระบบออกแบบโครงสร้างนาโนที่เหมาะสม การออกแบบผกผันในปัจจุบันทำได้ยากมาก และความสามารถนี้สามารถเปิดการใช้งานที่หลากหลายและพื้นที่ของการวิจัยที่ไม่สามารถทำได้ในปัจจุบัน
โครงข่ายประสาทเทียมของทั้งคู่จะช่วยให้นักวิจัยสามารถตรวจสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์นาโนโฟโตนิกในแบบเรียลไทม์ได้ในไม่ช้า ซึ่งนำไปสู่การทดลองทางฟิสิกส์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น การใช้งานอื่นๆ อาจรวมถึงชิปคอมพิวเตอร์ที่มีส่วนประกอบทางแสงทั้งหมด เสาอากาศนาโนที่เน้นพลังงานในระดับโมเลกุล และ metasurfaces ที่สามารถควบคุมและควบคุมแสงได้
Wiecha และ Muskens กำลังตั้งเป้าที่จะปรับปรุงความเร็วของเทคนิคของพวกเขา พวกเขายังหวังที่จะสรุปเครือข่ายให้ดียิ่งขึ้นเพื่อพิจารณาปัจจัยต่างๆ ซึ่งรวมถึงวัสดุหลายชนิด การส่องสว่างตามอำเภอใจ และรูปทรงที่ใหญ่ขึ้น
ย้อนกลับกระบวนการการทดลองที่JYFL Accelerator
Laboratoryที่มหาวิทยาลัย Jyväskylä ของประเทศฟินแลนด์ ทีมของ Kirsebom ได้ทำการวัดอัตราการเปลี่ยนแปลงที่ดีที่สุดโดยศึกษากระบวนการย้อนกลับ – การสลายตัวของเบต้าของฟลูออรีน -20 ไปสู่สถานะพื้นดินของนีออน -20 ทำได้โดยการยิงลำแสงของฟลูออรีน -20 นิวเคลียสลงในแผ่นฟอยล์คาร์บอนซึ่งฝังอยู่ เมื่อนิวเคลียสสลายตัว ทีมงานได้ตรวจสอบจำนวนอิเล็กตรอนที่ผลิตด้วยลักษณะพลังงานของการผลิตนีออน-20 ที่สถานะพื้นดิน
ในขณะที่การสลายตัวเกือบทั้งหมดสร้างนีออน -20 ในสภาวะที่ตื่นเต้น ประมาณ 1 ใน 250,000 เหตุการณ์สร้างนีออน -20 ในสถานะพื้นดิน แม้ว่านี่จะเป็นเปอร์เซ็นต์เพียงเล็กน้อย แต่ก็เป็นหนึ่งในทรานซิชันที่ต้องห้ามอันดับสองที่แข็งแกร่งที่สุดเท่าที่เคยมีมา ขั้นตอนต่อไปคือการใช้ข้อมูลนี้ในการคำนวณอัตราที่นีออน -20 ที่สถานะพื้นดินจะจับอิเล็กตรอนภายในสภาพแวดล้อมที่เป็นตัวเอก
สสารมืดอาจส่งพลังให้มหานวดาราอัตรานี้พบว่าสูงกว่าที่คาดการณ์ไว้ 100 ล้านเท่าจากการคำนวณครั้งก่อน ผู้นำ Kirsebom และคณะสรุปว่าภายในแกนกลางของดาวฤกษ์มวลปานกลาง ความร้อนและการรวมตัวของออกซิเจนสามารถเกิดขึ้นได้เร็วกว่าและที่ความหนาแน่นต่ำกว่าที่เคยคิดไว้ ซึ่งหมายความว่าแทนที่จะยุบตัวลงภายใต้แรงโน้มถ่วงของมัน ดาวฤกษ์มีแนวโน้มที่จะตายจากการระเบิดทางความร้อนนิวเคลียร์ โดยเหลือแต่ดาวแคระขาวที่ประกอบด้วยออกซิเจน นีออน และแมกนีเซียมเป็นส่วนใหญ่
ด้วยการจำกัดอัตราการจับอิเล็กตรอนของนีออน -20 ในสภาวะภาคพื้นดินให้อยู่ภายใน 25% ทีมงานของ Kirsebom ได้ก้าวไปข้างหน้าอย่างมีนัยสำคัญในการทำความเข้าใจวงจรชีวิตของดาวฤกษ์มวลปานกลาง ตอนนี้พวกเขาจะใช้ผลลัพธ์ของพวกเขาเพื่อสำรวจบทบาทการพาความร้อนที่ยังไม่เข้าใจในการขนส่งพลังงานออกจากแกนดาวซึ่งเป็นสิ่งที่เพิ่มโอกาสที่แรงโน้มถ่วงจะเกิดขึ้น
หากแผ่นแปะไมโครนีเดิลที่ละลายได้ซึ่งใช้ในการส่งวัคซีนสามารถฝังบันทึกที่มองไม่เห็นของการฉีดวัคซีนใต้ผิวหนัง ประวัติการฉีดวัคซีนของบุคคลนั้นสามารถทราบได้อย่างแน่นอน ด้วยจุดประสงค์นี้ นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ได้พัฒนาแผ่นแปะไมโครนีดเดิลที่มีสีย้อมนาโนคริสตัลที่สร้างจุดใกล้แสงอินฟราเรดใต้ผิวหนัง จากนั้นแสงที่ปล่อยออกมาจะถูกตรวจจับโดยสมาร์ทโฟนที่ดัดแปลงเป็นพิเศษ ( Sci. Transl. Med. 10.1126/scitranslmed.aay7162 )
แพทช์ microneedle สามารถปรับแต่งเพื่อพิมพ์รูปแบบต่างๆ ที่สอดคล้องกับชนิดของวัคซีน วันที่ที่ฉีด ผู้ผลิตและหมายเลขล็อตของวัคซีน เทคนิคนี้สามารถลดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการขาดการเก็บบันทึกการฉีดวัคซีนที่ได้มาตรฐานในหลายภูมิภาคของโลก
เป้าหมายของทีมคือการพัฒนาแพลตฟอร์มที่มีประสิทธิภาพ ราคาไม่แพง และใช้งานง่าย ซึ่งสามารถใช้งานได้โดยไม่มีปัญหาในการตั้งค่าทรัพยากรต่ำ นักวิจัยได้พัฒนาสีย้อมที่ทนทานต่อการฟอกสี เทคนิคในการห่อหุ้มสีย้อม และการออกแบบไมโครนีเดิลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการส่งใต้ผิวหนัง
Credit : eltinterocolectivo.com europeancrafts.net eyeblinkentertainment.com fitflopclearancesale.net fullmoviewatchonline.net girlsonthewallmovie.com gp32europe.com halowarscentral.com hatterkepekingyen.info hopendream.net
