高達(dá)三米的圍墻將整個(gè)科研基地圍起來(lái),從外面只能瞟到內(nèi)部建筑的屋頂,厚厚的金屬大門緩緩打開,張非驅(qū)車直接來(lái)到基地內(nèi)部。
外面的建筑形態(tài)方方正正,看似普通,沒有什么出奇的地方。
隨著深入到建筑的內(nèi)部,內(nèi)部的景象足以讓人驚嘆。
巨大的鋼鐵脊梁撐起了圓弧狀的大穹頂,張非目前站在門口的玻璃幕橋上,腳下是復(fù)雜無(wú)比的機(jī)械裝置以及線路。
透明的鋼化玻璃將整個(gè)大廳劃分成了數(shù)個(gè)小房間,中間鋪設(shè)著一條長(zhǎng)長(zhǎng)的軌道,八爪魚通過軌道運(yùn)送著物資將其分配在各個(gè)房間里面。
這一切都是原點(diǎn)操縱著這些機(jī)器人完成的,如今整個(gè)基地有276臺(tái)這樣的八爪魚機(jī)器人,不眠不休,經(jīng)歷了幾十個(gè)晝夜,將基地改造成這個(gè)樣子。
安裝,焊接一切都在緊鑼密鼓的進(jìn)行著。它們是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室機(jī)器的安裝以及制造。這里面就是一個(gè)完善的科研實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行芯片中技術(shù)資料的嘗試性制作。
目前主要的研究方向有三個(gè):
第一個(gè)就是正在進(jìn)行的機(jī)器人的研究。
在軟件層次上因?yàn)橛性c(diǎn)的存在,不管是識(shí)別還是控制都做得很好。
主要的難點(diǎn)還是在于硬件層次,如何利用地球上面現(xiàn)有的設(shè)備將機(jī)器人內(nèi)部的零件做得足夠小,同時(shí)具有保證足夠的準(zhǔn)確度以及強(qiáng)度。這是比較重要的一個(gè)問題。因?yàn)榧词褂兄酒兴械募夹g(shù)資料,也不可能將其完完全全的復(fù)制他們的工業(yè)流程,那樣的工作量實(shí)在是太大,等于數(shù)個(gè)完全體的工業(yè)分類。
所以如何利用地球上面現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化,是當(dāng)前進(jìn)行研究的目的。
如今原點(diǎn)方面正在嘗試著研究電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),通過磁控裝置,由8個(gè)較大的旋轉(zhuǎn)永磁體組成陣列,能夠精確地操控微磁體,精確度達(dá)到了亞毫米級(jí)。
還有新的光學(xué)高速監(jiān)控器,也就是機(jī)器人的眼睛,克服了以往高速監(jiān)控器的限制。能夠通過三個(gè)鏡頭實(shí)現(xiàn)超廣角監(jiān)控,理論視野范圍達(dá)到了360度。
這兩件裝備一旦研發(fā)成功,機(jī)器人的動(dòng)作將會(huì)更加的靈活,行動(dòng)的準(zhǔn)確度也會(huì)更高。
第二個(gè)就是神經(jīng)連接系統(tǒng)的探究。
盡管之前的張非已經(jīng)通過簡(jiǎn)單的改裝實(shí)現(xiàn)了這一原理,但是那是粗糙的,而且傳輸速度并不能夠滿足要求。
做到這一點(diǎn)面臨的主要挑戰(zhàn),是配置由人造神經(jīng)元組成的網(wǎng)絡(luò),讓其能執(zhí)行特定的任務(wù)。
通過神經(jīng)形態(tài)神經(jīng)元與利用神經(jīng)處理模塊,研發(fā)在大小、處理速度和能耗方面都可與真實(shí)大腦相媲美的電路,然后直接在微芯片上模擬生物神經(jīng)元和突觸的屬性。
而人造神經(jīng)元芯片也可以用來(lái)研制模擬大腦處理信息的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī),它能運(yùn)用類似人腦的神經(jīng)計(jì)算法,低能耗和容錯(cuò)性強(qiáng)是其最大優(yōu)點(diǎn),較之傳統(tǒng)數(shù)字計(jì)算機(jī),它的智能性會(huì)更強(qiáng),在認(rèn)知學(xué)習(xí)、自動(dòng)組織、對(duì)模糊信息的綜合處理等方面也將前進(jìn)一大步。
也就是說,到時(shí)候原點(diǎn)的智能程度會(huì)再次的向上攀爬一個(gè)大臺(tái)階。
這種人造神經(jīng)元芯片的材質(zhì)也有著特殊的要求,正是最重要的一個(gè)項(xiàng)目。
芯片就是集成電路的載體,也是集成電路經(jīng)過設(shè)計(jì)、制造;封裝、測(cè)試后的結(jié)果。人們用的所有的電子設(shè)備其中幾乎都有著集成電路的存在,可見他對(duì)于人類的重要程度。
目前芯片的主要制造材料是硅,并且芯片的集成度近幾十年來(lái)一直遵循著摩爾定律發(fā)展,然而隨著工藝的不斷縮小,用硅作為制造材料正面臨著瓶頸。
自2010年諾貝爾物理獎(jiǎng)以來(lái),石墨烯在現(xiàn)如今的技術(shù)和資本市場(chǎng)更為炙手可熱,它非同尋常的導(dǎo)電性能,極低的電阻率和疾患的電子遷移速度成為芯片制作的熱門材料。
但是張非并不是要用石墨烯作為材料,而是量子納米碳晶?;趲?kù)侖阻塞效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng),這種材料所制成的芯片尺寸要比石墨烯更小,而且電子的遷移幾乎沒有消耗,更適合作為芯片的材料。
目前,由于全人類正面臨著自然資源短缺的問題,無(wú)法避免的能源危機(jī)也在呼喚新材料的誕生。而真正具有科學(xué)意義的新材料需要滿足三個(gè)條件:在原子和分子水平上重構(gòu)物質(zhì)、實(shí)現(xiàn)全新的或者更好的性能、改變?nèi)祟惿罘绞健?br/>
這種量子納米碳晶,正是滿足了這些標(biāo)準(zhǔn)。它的原料非常的簡(jiǎn)單,正是碳原子基于它自身的量子效應(yīng),當(dāng)顆粒尺寸進(jìn)入納米量級(jí)時(shí),尺寸限域?qū)⒁鸪叽缧?yīng)、量子限域效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)和表面效應(yīng),從而派生出納米體系具有常觀體系和微觀體系不同的低維物性,展現(xiàn)出許多不同于宏觀體材料的物理化學(xué)性質(zhì)。
目前市面上的硅基芯片,需要將純硅制成硅晶棒,成為制造集成電路的石英半導(dǎo)體的材料,將其切片就是芯片制作具體所需要的晶圓。
然后對(duì)晶圓進(jìn)行顯影,蝕刻,摻加雜質(zhì),最后進(jìn)行封裝,芯片的制作流程就已經(jīng)全部完成了。
而量子納米碳晶并沒有這么多麻煩的工序,它的造價(jià)既高昂又低廉。低廉是因?yàn)樗闹饕M成就是碳原子,隨處可見,人體內(nèi)的含碳量就達(dá)到了18%。高昂則是在于,使碳原子量子化并且自動(dòng)生長(zhǎng)所需要的設(shè)備造價(jià)高昂,但是設(shè)備的使用年限還算比較長(zhǎng),算下來(lái)其實(shí)算不得很貴。
這三個(gè)項(xiàng)目缺一不可,機(jī)器人項(xiàng)目決定了研究速度的快慢,因?yàn)闄C(jī)器人就是原點(diǎn)的身體,所有的研究項(xiàng)目都是原點(diǎn)操縱著機(jī)器人去做的。
而神經(jīng)連接系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ),虛擬現(xiàn)實(shí)一直是張非想要達(dá)到的未來(lái)。人們通過神經(jīng)元芯片與機(jī)器連接,直接通過神經(jīng)來(lái)傳輸數(shù)據(jù),給與反饋。比目前火熱的VR要強(qiáng)上不知道多少倍,完全領(lǐng)先了一個(gè)時(shí)代。
神經(jīng)連接系統(tǒng),還可以用于醫(yī)學(xué),教育,旅游等等方面,是個(gè)前景廣闊的行業(yè)。
量子納米碳晶則是制造神經(jīng)元芯片的前置條件,通過量子納米碳晶的制備研究,張非還可以初步涉足量子領(lǐng)域,為以后的量子計(jì)算機(jī),量子通訊技術(shù)的研究打下好的基礎(chǔ)。
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