هوش مصنوعی، دستیار جدید دانشمندان در آزمایشگاه

به گزارش بخش اخبار علمی زوم تک , میکروسکوپ‌ ها از دیرباز ابزار اصلی دانشمندان برای مطالعه جهان در مقیاس میکروسکوپی بوده‌اند. اما استفاده از این ابزار ها نیازمند مهارت و زمان زیادی است. حالا، با کمک هوش مصنوعی، می‌ توانیم شاهد تحولی بزرگ در این حوزه باشیم. هوش مصنوعی می‌تواند به طور خودکار نمونه‌ ها را آماده کرده، تصاویر را تجزیه و تحلیل کرده و نتایج را به صورت دقیق و سریع ارائه دهد.

هوش مصنوعی، معمار دنیای نانو می‌شود!

در دنیای شگفت‌ انگیز علم مواد، چیدمان مولکول‌ ها نقش بسیار مهمی در تعیین خواص یک ماده ایفا می‌کند. تصور کنید که بتوانید مولکول‌ ها را مانند آجر های کوچک روی هم بچینید و ساختار های پیچیده  و کاربردی ایجاد کنید. این دقیقاً همان کاری است که دانشمندان با کمک میکروسکوپ تونل‌ زنی روبشی انجام می‌دهند. اما این فرآیند بسیار زمان‌ بر و دشوار است و ساخت نانو ساختار های پیچیده را با چالش مواجه می‌کند.

خبر خوب این است که هوش مصنوعی به کمک دانشمندان آمده است تا این چالش را برطرف کند. محققان دانشگاه گراتس اتریش در حال توسعه سیستم هوش مصنوعی هستند که می‌تواند میکروسکوپ تونل‌ زنی روبشی  را کنترل کند  و مولکول‌ ها را به طور خودکار و با دقت بالا روی هم قرار دهد.

هدف این پروژه چیست؟

هدف این پروژه ساخت نانو ساختار های پیچیده و کاربردی با سرعت و دقت بیشتر است. با این فناوری می‌توان مدارهای منطقی در مقیاس نانو، حسگر های فوق حساس و حتی مواد جدید با خواص منحصر به فرد ساخت.

میکروسکوپ تونل‌ زنی روبشی چگونه کار می‌کند؟

میکروسکوپ تونل‌ زنی روبشی با استفاده از یک سوزن بسیار ظریف که در فاصله بسیار کمی از سطح ماده قرار می‌گیرد، تصویری سه بعدی از اتم‌ ها و مولکول‌ های سطح ماده ایجاد می‌کند. این سوزن می‌تواند مولکول‌ ها را با استفاده از پالس‌ های الکتریکی جا به‌ جا کند.

هوش مصنوعی چگونه به کمک می‌آید؟

در این پروژه، هوش مصنوعی دو وظیفه اصلی را بر عهده دارد:

طراحی طرح بهینه: هوش مصنوعی با استفاده از الگوریتم‌ های پیشرفته، کار آمد ترین و قابل اعتماد ترین روش برای چیدمان مولکول‌ ها را محاسبه می‌کند.
کنترل میکروسکوپ: هوش مصنوعی سوزن میکروسکوپ را کنترل می‌کند تا مولکول‌ ها را مطابق با طرح بهینه روی هم قرار دهد.

چالش‌ ها و راه حل‌ ها

یکی از چالش‌ های اصلی در این پروژه، کنترل دقیق موقعیت مولکول‌ ها است. هم‌ ترازی مولکول‌ ها حتی با وجود بهترین کنترل ممکن، همیشه در معرض درجه‌ ای از شانس است. محققان برای حل این مشکل، از روش‌ های یادگیری ماشین استفاده می‌کنند که می‌توانند این احتمال شرطی را در سیستم هوش مصنوعی ادغام کنند.

کورل‌ های کوانتومی: کاربردی شگفت انگیز

محققان با استفاده از میکروسکوپ تونل‌ زنی روبشی کنترل شده با هوش مصنوعی، قصد دارند به ساخت کورل‌ های کوانتومی بپردازند. کورل‌ های کوانتومی نانو ساختار هایی به شکل دروازه هستند که می‌توانند الکترون‌ ها را به دام بیندازند. خواص موجی الکترون‌ ها در این ساختار ها منجر به تداخل مکانیکی کوانتومی می‌شود که می‌تواند در کاربرد های مختلف، مانند ساخت کامپیوتر های کوانتومی، مورد استفاده قرار گیرد.

آینده روشن با هوش مصنوعی

با توسعه این فناوری، ساخت نانو ساختار های پیچیده و کاربردی با سرعت و دقت بی‌ سابقه‌ ای امکان‌ پذیر خواهد شد. این تحول می‌تواند به ساخت مواد و دستگاه‌ های جدید با خواص منحصر به فرد منجر شود و در حوزه‌ های مختلف، از پزشکی گرفته تا انرژی، انقلاب ایجاد کند.