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Künstliche Netzhaut auf Basis von Bio-Chips

21.11.2023

Wissenschaftler der Bicoca-Universität Mailand haben einen Chip aus elektronischen organischen Komponenten vorgestellt, der die Funktionen der Netzhaut nachahmen kann. Diese Technologie eröffnet die Möglichkeit, neuronale Implantate zur Behandlung von Augenkrankheiten und neurologischen Störungen einzusetzen.

Der resultierende Prototyp eines organischen Chips, der die Funktionen der Netzhaut nachahmen kann, markiert einen bedeutenden Schritt auf dem Weg zur Schaffung fortschrittlicher neuronaler Schnittstellen. Trotz aktueller Einschränkungen sind die Ergebnisse vielversprechend für die Behandlung von Augenkrankheiten und verschiedenen neurologischen Störungen mithilfe neuer Technologien.

Das vorgestellte Gerät ist ein organischer photoelektrochemischer Transistor, der aus zwei dünnen Filmen eines führenden Polymers besteht, die auf einem Glassubstrat abgeschieden und durch einen Elektrolyten verbunden sind. Einer der Filme fungiert als Kanal zwischen den Elektroden und der andere als Gate. Durch Anlegen einer Spannung an das Gate wandern Ionen vom Elektrolyten in den Kanal und verändern so dessen Leitfähigkeit. Die Einzigartigkeit des Geräts liegt in der Integration lichtempfindlicher Moleküle, wodurch die „Halsbänder“ mithilfe von Lichtsignalen gesteuert werden können, ähnlich der Arbeit der Netzhaut.

Dieser Chip simulierte erfolgreich zwei komplementäre Prozesse als Reaktion auf Lichtsignale, die als Kurzzeit- und Langzeitplastizität bekannt sind. Obwohl der Prototyp langsamer als biologische Neuronen ist und nur auf biologische Signale reagieren kann, arbeiten Wissenschaftler bereits an der nächsten Version, die chemische Signale erzeugen kann, um mit biologischen Systemen zu interagieren.

Das Projekt nimmt nicht nur die Entwicklung rein organischer Nervenimplantate vorweg, sondern eröffnet auch eine neue Ära der Interaktion zwischen traditioneller Elektronik und biologischen Systemen.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Samsung-Prozessoren mit neuronalem Netzwerk 31.08.2016

Samsung hat einige Details über den Aufbau der Kerne seines eigenen Designs Mongoose enthüllt, die in den Exynos 8890 Octa-Prozessoren der Flaggschiffe Samsung Galaxy S7 und S7 edge zum Einsatz kommen. Mongoose-Kerne verwenden ein neuronales Netzwerk, um Prozessoranweisungen vorherzusagen.

Insgesamt verfügt der Exynos 8890 Octa über acht Kerne. Vier davon sind Cortex-A53, sie arbeiten mit bis zu 1,6 GHz, die anderen vier sind Mongoose, die eine maximale Taktrate von 2,3 GHz haben.

In modernen Prozessoren mit einer Pipeline-Architektur wird ein Verzweigungsprädiktor verwendet. Dies ist ein spezieller Block, der die nächsten Befehle vorhersagt, die von der Anwendung an den Prozessor gesendet werden. Die Befehlsvorhersage hilft dabei, die Pipeline zu laden und die Leerlaufzeit zu reduzieren, d. h. allgemein die Effizienz des Prozessors zu erhöhen.

In Mongoose-Kernen basiert der Übergangsprädiktor auf einem neuronalen Netzwerk. Brad Burgess, Chefarchitekt der Exynos-Prozessoren, sagte, dass die Verwendung eines neuronalen Netzwerks es dem Unternehmen ermöglichte, eine ziemlich hohe Prognosegenauigkeit zu erzielen.

Mongoose kann nicht in Servern verwendet werden, da sie L2-Cache und Vektorisierung nicht unterstützen.

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