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

Közös fejlesztést jelentett be a Siemens és a Mercedes-Benz

mercedes

Az energiarendszerről készített digitális ikrek a gyártervezés jövőjére is kihatnak

Komoly mérnöki feladatot könnyít meg a két vállalat közös fejlesztése: a villamosenergia-rendszerről készített digitális másolat segítségével felgyorsíthatóvá válik az autógyárak energiarendszerének megtervezése, modernizálása.

A Digital Energy Twint a Mercedes sindelfingeni üzemében tesztelték, ahol olyan adatokat kötöttek össze a virtuális térben, mint például az épületek berendezései, az energiatermelés, az időjárási adatok, a terhelési profilok. A megoldás a fizikai energiarendszert szimulálva ellenőrzi a javasolt tervezést, energiafelhasználási forgatókönyveket, és ajánlásokat ad a kívánt eredmények optimalizálására, ideértve az energiahatékonyságot és a kapcsolódó költségmegtakarítást, valamint a CO2 kibocsátás csökkentését.

Az új fejlesztés a Mercedes-Benz azon törekvését támogatja, hogy a saját tulajdonú gyártóhelyeit 2039-re 100 százalékban megújuló energiával tudja üzemeltetni.

„A Digital Energy Twin a válaszunk a sikeres vizualizálásra, elemzésre és optimalizálásra az energiahatékony építési folyamatok terén. Ezzel jobban megértjük a meglévő gyárépületeket, és okosépületekké alakíthatjuk őket. A technológiának köszönhetően előremutató szabványok kialakítását segítjük elő”

– mondta Arno van der Merwe, a Mercedes Benz gépjárművek termelési tervezésért felelős alelnöke.

A Siemens és a Mercedes-Benz 2021-ben kötött stratégiai partnerséget a fenntartható autóipari gyártás és a termelési módszerek digitalizációjának elősegítésére. A mostani közös fejlesztés átláthatóbb döntéshozatalt tesz lehetővé az autógyárak tervezésének korai szakaszában.

A digitális ikrek technológiája a Siemens portfóliójának kulcsfontosságú része, mely felhasználható az új termékek megtervezéséhez, valamint a vállalatok fenntarthatósági céljainak eléréséhez is. A müncheni központú vállalat nemrég jelentette be a Heinekennel közös projektjét, melynek keretében segíti a sörgyártó dekaborbonizációs törekvését, és várhatóan telephelyenként 15-20 százalékkal mérséklik a felhasznált energia mennyiségét, illetve 50 százalékkal csökkentik a CO2-kibocsátást.


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

Tovább

Ipar

Járatindítási gyakoriság és átfutási idő – hogyan működik egy precíziós rendszer?

dachser

Rugalmas és megbízható – a DACHSER ezt a két jelzőt használja legtöbbet a saját működése viszonylatában.

De miből ered ez a magabiztosság? Milyen rendszert működtet a vállalat annak érdekében, hogy ez a két szó valóban fedje a tevékenységüket? Mit jelent pontosan az, hogy naponta indulnak járatok Európa minden területére? DACHSER Tudástár sorozatunk első részében a járatindítási gyakoriság és az ún. lead time, vagyis átfutási idő irányából vizsgáljuk meg, hogyan működik egy logisztikai cég.

Amikor egy küldemény útjára indul, a feladónak általában egyszerű igényei vannak: épségben érkezzen meg az áru a célállomásra, a megadott időben teljesülön a szállítás, és mindezt lehetőleg kedvező áron. A háttérfolyamatok érthető módon általában kevésbé érdeklik – ez már a logisztikai cégek feladata, akik nem egy-egy küldeményt, hanem szállítmányok millióit kezelik rendszeresen. A logisztikai szolgáltató működése mégis hatással van arra, hogy miként teljesülnek az ügyfelek igényei, ezért most bepillantást engedünk ezekbe.

Járatindulás mindennap

A DACHSER Magyarországról minden nap indít járatokat európai hálózatába, és ezen keresztül Európa valamennyi országába. A menetrend minden nap fix: csakúgy, mint a repülőgépek és a légi közlekedés esetében, a gyűjtőszállítmányozás során a DACHSER is előre meghatározott időpontokban indítja útnak járatait meghatározott irányokba. Ezek a menetrendek mind a vállalat, mind az ügyfelek számára a tervezhetőséget és a megbízhatóságot garantálják. Ugyanúgy, mint a repülőgépeknél, a DACHSER-nél is a járat indítása előtt fél órával zárják a „kapukat”, azaz a teherautókat. A küldemény a megadott időben, percre pontosan indul és érkezik. Ez segíti a DACHSER-raktárakban a rakodási feladatok ütemezését, illetve a címzett vállalatoknál az áruk fogadására való felkészülést. A háttérben a gyűjtőszállítmányokról rendszerszintű szolgáltatások intelligens kombinációja gondoskodik.

A DACHSER-nél a naplementével sem áll meg az élet, sőt éjszaka kezdődik igazán a munka, hiszen késő délután és este indulnak a járatok. Az áru nem vár az átrakóraktárban, hanem pár órán belül útra kel úticélja felé. Portugáliától Finnországig bárhol lehet a rendeltetési helye, a hálózat lefedi valamennyi európai országot, sőt, Tunéziát, Marokkót, valamint Törökországot is A logisztikai gyakorlatban sokszor egy célállomásra hetente egyszer indítanak csak kamiont – például ha Portugáliába csak csütörtökönként, akkor a pénteken beérkező áru közel egy hetet várakozik, és ez az idő hozzáadódik a szállítási időhöz. A DACHSER esetében ilyen késedelem nem történik – a futamidő, vagyis amíg az áru valóban mozgásban van, és a teljes szállítás ideje megegyezik.

Egyértelmű, hogy ez a szállítási intenzitás áldásos hatással bír a logisztikában transit time-nak vagy lead time-nak nevezett átfutási időre. A küldemények háztól házig eljuttatását a szervezés ebben az esetben gyorsítja, nem pedig lassítja. A rövidebb szállítási idővel a cégek is jobban járnak. Árujukat minden nap feladhatják a Dachser hálózatában, amely gyorsabban ér célba, így korábban tudnak számlázni a vevő felé.


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

Tovább

Ipar

A MITTE az ügynökségi partnere a világ első tokenizált naperőmű projektjének

MITTE

A MITTE felel a globális zöld energia vállalat, a Sunmoney Solar Group almárkájának branding és social feladataiért, illetve a Sunmoney 360 app design feladataiért.

A Sunmoney Solar Group több mint egy évtizede működő, dubaji székhelyű globális startup. Két évvel ezelőtt indította útjára a világ első tokenizált naperőmű projektjét, a Smart Digital Business Network-őt (SDBN). Ez a blokklánc alapú innováció lehetővé teszi, hogy bárki biztonságosan és könnyen hozzáférjen a megújuló energia beruházásokhoz. A projekt mögött valós napenergia termelő kapacitás áll, ami tovább növeli a befektetés vonzerejét. A projekt elnyerte az év Web3 vállalkozása díjat a Virtuzone Entrepreneurship Awards versenyén 2023-ban.

A Smart Digital Business Network (SDBN) márka online brandjének gondozását a MITTE vállalta, beleértve az Instagram oldal dinamikus menedzselését is.

A Sunmoney közösség tagjai a Sunmoney 360 app segítségével csatlakozhatnak egymáshoz és jutalompontokat gyűjthetnek. Az applikáció dizájnját ügynökségünk készítette, tovább erősítve a felhasználói élményt és a márka digitális lábnyomát. Az app nem csupán egy közösségi platform, hanem egy innovatív eszköz a megújuló energiaforrások iránt elkötelezett embereknek, hogy aktívan részt vegyenek a zöld energia forradalmában.

A MITTE egy évtizede elkötelezett kommunikációs partnere a hazai startup ökoszisztémának. Márkakommunikációs mentorai voltak a Design Terminál induló inkubációs programjának, a mai napig full service ügynöksége a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatalának, három évig arculati partnere volt a világ egyik piacvezető navigációs szoftverfejlesztő vállalatának, az NNG-nek, három évig full service ügynöksége volt a mára 52 országban jelen lévő Protect One egészségügyi startupnak, branding és social partnere volt a 10 országban működő nemzetközi szoftverfejlesztőnek a WeCan-nek, illetve harmadik éve kommunikációs és branding partnere a Műszaki Egyetem innovációmenedzsment szervezetének a BME FIEK-nek.

A Sunmoney Solar Group weboldala:  https://sunmoney.com/


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

Tovább
Hirdetés Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés Hirdetés

Facebook

Hirdetés Hirdetés
Hirdetés Hirdetés

Friss