Connect with us

Ipar

Kifejlesztették az első molekuláris elektronikai chipet

molekuláris elektronikai
Kép: NextBigFuture

Fejlesztés olyan különböző területeken hoz előrelépést, amelyek alapvetően a molekuláris kölcsönhatások megfigyelésén alapulnak.

Kifejlesztették az első molekuláris elektronikai chipet, amellyel megvalósult egy 50 éves cél, az egyes molekulák áramkörökbe való integrálása, hogy elérjék a Moore-törvény végső skálázási határait. Meglepő lehet, de első körben a gyógyítás profitálhat belőle a legtöbbet, azonban a DNS-ban történő adattárolás felé is sikerült hatalmas lépést tenni.

A Roswell Biotechnologies és egy vezető egyetemi tudósokból álló multidiszciplináris csapat hozta létre a chipet, amely egyetlen molekulát használ univerzális szenzorelemként egy áramkörben. Ezzel egy programozható bioszenzort hoz létre, amely valós időben, egyetlen molekulára is érzékenyen és a szenzor pixelsűrűségének korlátlan skálázhatóságával működhet. Az innováció ismertetése a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) című folyóiratban jelent meg. A cikk szerint a fejlesztés olyan különböző területeken hoz előrelépést, amelyek alapvetően a molekuláris kölcsönhatások megfigyelésén alapulnak, beleértve a gyógyszerkutatást, a diagnosztikát, a DNS-szekvenálást és a proteomikát.

„A biológia úgy működik, hogy egyes molekulák beszélgetnek egymással, de a jelenlegi mérési módszereink ezt nem képesek kimutatni. Az ebben a tanulmányban bemutatott érzékelőkkel most először hallgathatjuk ki ezeket a molekuláris kommunikációkat, ami a biológiai információk új és erőteljes áttekintését teszi lehetővé”

– mondta a tanulmány társszerzője, Dr. Jim Tour, a Rice Egyetem vegyészprofesszora, a molekuláris elektronika úttörője a SciTechDaily szerint.

Ha mélyebben belenézünk, hogy mi is történik, akkor a következőt láthatjuk. A molekuláris elektronikai platform egy programozható félvezető chipből áll, amelyhez skálázható érzékelőtömb-architektúra tartozik. Minden egyes tömbelem egy elektromos árammérőből áll, amely egy precíziósan megtervezett molekuláris dróton átfolyó áramot figyel, amelyet közvetlenül az áramkörbe kapcsoló nanoelektródákkal szereltek össze. Az érzékelő programozása úgy történik, hogy a kívánt szondamolekulát egy központi, tervezett ponton a molekuláris huzalhoz csatolják. A megfigyelt áram közvetlen, valós idejű elektronikus leolvasást tesz lehetővé a szonda molekuláris kölcsönhatásairól. Ezeket a pikoamp-skála méretű áram-idő méréseket digitális formában, másodpercenként 1000 képkocka sebességgel olvassák ki az érzékelőtömbből, hogy a molekuláris kölcsönhatásokra vonatkozó adatokat nagy felbontással, pontossággal és átviteli sebességgel rögzítsék.

„E munka célja, hogy a bioérzékelést ideális technológiai alapokra helyezze a precíziós orvoslás és a személyes jóllét jövője érdekében. Ehhez nemcsak az kell, hogy a bioérzékelést chipre helyezzük, hanem az is, hogy a megfelelő módon, a megfelelő típusú érzékelővel dolgozzunk. Az érzékelő elemet molekuláris szintig előzsugorítottuk, hogy olyan bioszenzor-platformot hozzunk létre, amely egy teljesen újfajta valós idejű, egymolekulás mérést kombinál egy hosszú távú, korlátlan skálázási ütemtervvel a kisebb, gyorsabb és olcsóbb tesztek és műszerek számára”

– tette hozzá Barry Merriman, a Roswell társalapítója és tudományos igazgatója, a tanulmány vezető szerzője.

Az új molekuláris elektronikai platform valós időben, egymolekulás skálán detektálja a multiomikus molekuláris kölcsönhatásokat. A PNAS tanulmány a szondamolekulák széles skáláját mutatja be, köztük DNS-t, aptamereket, antitesteket és antigéneket, valamint a diagnosztika és a szekvenálás szempontjából releváns enzimek aktivitását, köztük a cél-DNS-hez kötődő CRISPR Cas enzimet. Az ilyen szondák széles körű alkalmazására nyílhat lehetőség például a gyors COVID-tesztelés, a gyógyszerkutatás és a proteomika területén.

A cikk egy olyan molekuláris elektronikai érzékelőt is bemutat, amely képes a DNS-szekvencia leolvasására. Ebben a szenzorban egy DNS-polimeráz, a DNS-t másoló enzim van az áramkörbe integrálva, és az eredmény az enzim működésének közvetlen elektromos megfigyelése, amint betűről betűre lemásol egy darab DNS-t. Más szekvenálási technológiákkal ellentétben, amelyek a polimeráz aktivitásának közvetett mérésére támaszkodnak, ez a megközelítés a nukleotidokat beépítő DNS-polimeráz enzim közvetlen, valós idejű megfigyelését teszi lehetővé. A cikk bemutatja, hogyan lehet ezeket az aktivitási jeleket gépi tanulási algoritmusokkal elemezni, hogy lehetővé váljon a szekvencia leolvasása.

„A Roswell szekvenáló szenzora új, közvetlen képet nyújt a polimeráz aktivitásról, amely további nagyságrendekkel fejlesztheti a szekvenálási technológiát sebesség és költség tekintetében is. Ez az ultraszabályozható chip megnyitja a lehetőséget a nagymértékben elosztott szekvenáláshoz a személyes egészség vagy a környezet monitorozásához, valamint a jövőbeli ultranagy áteresztőképességű alkalmazásokhoz, például az Exabyte-méretű DNS-adattároláshoz”

– mutatott rá az új chip távlatos jelentőségére George Church professzor, a tanulmány társszerzője, az amerikai Nemzeti Tudományos Akadémia tagja és a Roswell tudományos tanácsadó testületének tagja.

Forrás: Computerworld

Ipar

Generatív AI: a cégek 78%-a befektet az új technológiába, de csak minden harmadik felkészült rá

Bár a legtöbb vállalat érdeklődik a legújabb technológiák iránt, a legnagyobb részüknél nincs meg a szükséges IT-háttér ahhoz, hogy befektetéseik hatékonyan szolgálják az innovációt, visszahozzák a beléjük tett pénzt és teljesítsék a kiberbiztonsági követelményeket – derül ki az Unisys legfrissebb globális kutatásából. Európában különösen nagy ez a fajta lemaradás.

A Magyarországon mintegy 700 főt foglalkoztató Unisys Unisys közzétette legújabb nemzetközi felmérését, amely azt vizsgálta, hogyan alakítják át a vállalatok IT-stratégiáikat annak érdekében, hogy ki tudják aknázni a legújabb technológiák – például a generatív AI, az AI-ügynökök és a kvantumszámítás – előnyeit. A „From Complexity to Clarity: Modernizing Cloud and IT for What Comes Next” című jelentésben nyolc ország 1000 felsővezetője és IT-döntéshozója osztotta meg tapasztalatait.

Az eredmények azt mutatják, hogy egyre nagyobb szakadék tátong az üzleti ambíciók és a vállalatok IT-infrastruktúrájának felkészültsége között – ez pedig azt a kockázatot hordozza, hogy befektetéseik meddők maradnak, innovációs potenciáljuk visszaesik, és kitettebbek lesznek a kibertámadásoknak is. A tanulmány ugyanakkor azonosít egy szűk, „Innovációs éllovasok” néven említett, mintegy 100 vállalatból álló csoportot is, amely példát mutat abban, hogyan lehet okos IT-beruházásokkal felgyorsítani az új technológiák bevezetését.

A kutatás legfontosabb megállapításai:

  • A vállalatok 78%-a növelné befektetéseit a generatív AI-ba, vezetők 73%-a szerint pedig úgy véli, az AI-ügynökök (Agentic AI) kulcsfontosságúak a versenyképesség fenntartásában. Utóbbi arány Európában még nagyobb: 80%.
  • Ennek ellenére mindössze 36%-uk meri állítani, hogy készen cége áll nagy léptékű AI-terhelések kezelésére.
  • A döntéshozók 82%-a a felhőt és az IT-t immár önálló profitközpontként kezeli. Bár kevesebb mint felük elégedett teljesen a felhő, az automatizáció és a generatív AI megtérülésével, háromnegyedük mégis további befektetéseket tervez.
  • A szervezetek többsége nincs felkészülve a modern kiberfenyegetésekre, és csak 14% gondolja úgy, hogy készen áll a poszt-kvantum titkosítás korszakára.
  • 85% ismeri el, hogy kiberbiztonsági stratégiája inkább a támadások utólagos kezelésére épül, nem megelőzésre – miközben az üzemszünetek költsége óránként 500 ezer dollárra is rúghat.

Európai helyzetkép: lelkesedés van, infrastruktúra nincs

Mint láttuk, az európai szervezetek a globális átlagnál is nagyobb lelkesedéssel fordulnak az új technológiák felé, ugyanakkor az infrastruktúra terén Európa mutatja az egyik legnagyobb lemaradást:

  • az itteni vezetők mindössze 25%-a gondolja, hogy vállalata informatikai rendszere képes támogatni a kvantumtechnológiát (globálisan ez az arány 33%),
  • generatív AI esetében is mindössze 36% érzi magát felkészültnek,
  • AI-ügynököknél pedig csupán 21% (bár itt a globális arány is alig több).

A kiberbiztonsági helyzet szintén figyelmeztető: Európában a szervezetek 90%-a szerint védelmi stratégiájuk inkább utólagos reagálásról szól, nem megelőzésről.

„A következő technológiai forradalom már zajlik, de sok szervezet még mindig elavult alapokra és folyamatokra épít” – mondta el Manju Naglapur, az Unisys Cloud, Applications & Infrastructure üzletágának vezető alelnöke és vezérigazgatója. – „Ahhoz, hogy a generatív AI és az AI-ügynökök valódi értéket teremtsenek, modernizálni kell az infrastruktúrát, össze kell hangolni az IT- és üzleti prioritásokat, és proaktívabb kiberbiztonsági szemléletre van szükség.”

Az elavult infrastruktúra visszafogja az AI és a kvantum fejlődését

Az innovációs éllovasok 82%-a már most IT-költségvetése több mint 6%-át fordítja generatív AI-alapú adatkezelésre. Bár a szervezetek lelkesen fektetnek be az új technológiákba, sokan elismerik: jelenlegi infrastruktúrájuk nem kielégítő. Ez alig változott a 2023-as Unisys-felméréshez képest – továbbra is az elavult rendszerek, a szakemberhiány és az üzleti–IT prioritások közötti szakadék számítanak a legnagyobb kihívásnak. Mindössze a szervezetek 36%-a érzi magát felkészültnek nagy volumenű generatív AI-terhelésekre, a kvantumszámítás esetében ez az arány 32%, edge computingnál 34%, míg a régóta tárgyalt kiterjesztett és virtuális valóság esetében csupán 35%.

Utólagos reagálás helyett proaktív védelem kell

Az elmúlt évben a szervezetek 17%-ánál történt biztonsági incidens, ahol az üzemszünet óránként akár 500 000 dollárba került. Mégis, csak a vezetők 14%-a mondja, hogy rendszere felkészült a poszt-kvantum titkosításra. Ráadásul 85%-uk elismeri: jelenlegi kiberbiztonsági stratégiájuk inkább a támadásokra adott utólagos válaszokra épül, nem megelőző megoldásokra. Bár egyre többen váltanak új modellekre – 62% már bevezette vagy tervezi a Zero Trust-ot, 61% a kiber-helyreállítást helyezi előtérbe, és csupán 43% alkalmaz AI-alapú kiberbiztonsági eszközöket –, a védelem megerősítésére hatalmas lehetőség maradt.


További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Continue Reading

Ipar

Elsőként a digitális iker lép a színpadra a müncheni színházban

A „Sound of Science” alkalmazás már színházi környezetben debütálva könnyíti meg a próbafolyamatokat.

A jövő már a színpadon van, legalábbis ami a hangzást illeti. A Siemens és a Bajor Állami Opera együttműködésében úttörő technológiai megoldást alkalmaztak a Bajor Nemzeti Színházban, Münchenben, amely forradalmasítja a színházi akusztika tervezését és a próbafolyamatokat. Ez a gyártási szektorban jól ismert digitális iker technológia, mely most a zenészek, rendezők és karmesterek számára teszi lehetővé, hogy már az első próba előtt valósághűen felmérjék és optimalizálják a koncertterem akusztikáját.

A virtuális valóság ereje a tökéletes hangzásért

Ehhez a digitális iker egy részletes 3D akusztikus modellben szimulálja a hanghatásokat, a zenekari felállásokat és a helyszín különböző konfigurációit. A virtuális valóság szemüvegek segítségével a felhasználók fizikai helyüktől függetlenül tesztelhetnek különböző zenekari pozíciókat és a közönség szemszögéből is meghallgathatják a hangzást. Ez a képesség nagyban hozzájárul a próbák idejének lerövidítésében és a logisztikai költségek csökkentésében, miközben garantálja a művészeti kiválóságot.

Az operavilágból indult

A „Sound of Science” alkalmazást először a 2024-es Salzburgi Fesztiválon mutatták be, majd a Müncheni Operafesztiválra időzítve további funkciókkal bővült. Most már nemcsak a terem konfigurációja változtatható meg, hanem egy színpadi díszlet is beépíthető a szimulációba, és a zenekar pozíciója is variálható. A valósághűség fokozása érdekében egy énekes szólamot – Emilie Sierra szoprán, a Bajor Állami Opera tagjának előadásában, a Bajor Állami Zenekar kíséretével – is integráltak az alkalmazásba, lehetővé téve a hangzás még pontosabb értékelését.

Stephan Frucht, a Siemens Arts Program művészeti vezetője rámutatott, hogy az alkalmazás ötletét a próbák egyre rövidebb idejének és a növekvő koncertlogisztikai költségeknek a trendje szülte.

Mérnöki precizitás a művészet szolgálatában

A digitális ikertechnológia lényege, hogy a valóságos tárgyakat leképezik a digitális térben, és szimulációt folytatnak vele. A gyártóvállalatok ennek használatával csökkentik költségeiket, döntenek a hatékonyabb erőforrás-felhasználásról, a tervezéshez szükséges időt, mérséklik a kockázatokat. Azáltal, hogy előre vizualizálhatóak a lehetséges kihívások, jobb döntéseket tudnak hozni a fizikai világban.

A „Sound of Science” technológiai alapját a Siemens Simcenter biztosítja, amely a vállalat szimulációs és tesztelési megoldásainak portfóliójába tartozik. Ez a rendszer képes feldolgozni a mérési adatokat, kiszámítani, hogyan terjednek a hanghullámok a térben, figyelembe véve a különböző anyagok visszaverődésre gyakorolt hatását. Ez a precizitás teszi lehetővé a terem specifikus akusztikájának hű reprodukálását.

Jelenleg a Siemens ingyenes demonstrációs alkalmazást biztosít a nemzetközi kulturális szcéna kiválasztott partnerei számára. Bár az alkalmazás kereskedelmi forgalomba hozatala egyelőre nem szerepel a tervek között, az alapul szolgáló szimulációs megoldások megvásárolhatóak. A „Sound of Science” jó példa arra, hogy a technológia és a művészet szimbiózisa új lehetőségeket nyit meg az előadóművészetben.


További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Continue Reading

Ipar

Mapei: szezonális az építőipar megtorpanása, továbbra is félig tele a pohár

Első pillantásra ellentmondásos képet mutatnak a KSH által közzétett júniusi építőipari adatok, de a Mapei szerint ezek pontosan tükrözik a piac kettősségét: miközben rövid távon a szezonális tényezők határozzák meg a teljesítményt, például a nyári szabadságok és a kivárás, hosszabb távon erősödő bizalom és élénkülő aktivitás figyelhető meg.

A Mapei Kft. ügyvezetője, Markovich Béla kiemelte: bár az építőipar termelési volumene júniusban 5,3 százalékkal elmaradt az előző hónapitól, az új szerződések volumene közel 68 százalékkal nőtt, ami egyértelmű jele a fellendülés előtti felkészülésnek. A szakemberek beszámolói alapján szerzett tapasztalatok szerint a vállalkozók és a lakossági szereplők újra mernek előre tervezni, a kivitelezők többsége már 3–4 hónapra előre látja a munkáit. Ez korábban legfeljebb 1–2 hónap volt – tette hozzá.

„Továbbra is úgy látjuk, hogy a pohár már félig tele van, és a piac lassú, de stabil élénkülés jeleit mutatja. A csökkenő havi teljesítmény tipikusan szezonális jelenség, nem ok a pánikra. A május–júniusi visszaesés az elmúlt években is megfigyelhető volt: június rövidebb hónap, jellemzően a nyári szabadságok kezdete, ezért a termelés ilyenkor rendszeresen lassul”

– fogalmazott Markovich Béla, a Mapei ügyvezetője.

A piac hosszabb távú stabilizációját jelentősen támogatja a szeptemberben induló Otthon Start Program. „Ez a konstrukció nemcsak a lakásépítések volumenét növeli majd, hanem élénkítő hatással lesz a felújításokra is, és a teljes építőipari értékláncban multiplikátorhatást válthat ki” – tette hozzá.

A KSH szerint 2025 első félévében 43 százalékkal több lakásépítési engedélyt adtak ki, mint az előző év azonos időszakában. A Mapei várakozásai szerint a program hatása már ősszel érzékelhető lesz, a nagyobb lendület azonban 2026-ban bontakozik ki.


További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Continue Reading
Advertisement
Advertisement
Advertisement
Advertisement Hirdetés

Facebook

Advertisement Hirdetés
Advertisement Hirdetés

Ajánljuk

Advertisement

Friss