物理学家们认为，由于更接近大脑传输信息的方式，因此这种设备可能是类脑计算的下一步。 「水溶液中的离子电路使用离子作为电荷载体进行信号处理，」研究人员在论文中表示。...大脑中信号传输的主要部分是称为离子的带电分子在液体介质中的运动。尽管大脑令人难以置信的处理能力很难人工复制，但科学家们认为计算机可以使用类似的系统：用水溶液承载离子。...不过此前的很多研究集中在单个离子二极管和晶体管，而不是包含许多此类设备的电路。 当前对算力需求极高的神经网络严重依矩阵乘法运算，其中涉及多次乘法。...由于每个交叉点电导都作为网络突触权重起作用，馈入阵列行的输入电压通过欧姆定律乘以权重，并根据基尔霍夫定律在每列中累积所得电流。因此，每列电流是物理上的在输入数据向量和列的突触权重向量之间产生点积。...到目前为止，该团队只使用了三四种离子物质来实现水性离子晶体管中的门控和离子传输，例如氢和醌离子。该研究试图完成更复杂的离子计算，让电路处理更复杂的信息。
在光通信技术领域，PLC是平面光路（Planar Lightwave Circuit）的简称，它是基于集成光学技术制备的各种光波导结构，在技术上，可实现的功能性器件有方向耦合器DC、Y分支器、多模干涉耦合器...1) 离子交换 离子交换工艺的原理，是将含有A+离子的玻璃材料浸泡在含有B+离子的溶液中，利用离子会从高浓度区域向低浓度区域扩散的性质，以溶液中的B+离子将玻璃中的A+离子交换出来。...FHD是将含有膜层元素的挥发性卤化物如四氯化硅，以及含有各种掺杂元素如磷、硼、锗的卤化物，通入气体燃烧器，在高温火焰中与水发生化学反应，生成掺有各种杂质元素的二氧化硅薄膜层。...5) 工艺比较 离子交换和离子注入工艺，可以制备出低成本的光波导，但对波导横截面形状的控制稍差，主要用来制作光分路器，其中离子注入工艺的生产效率较离子交换高得多。...CVD和FHD对波导横截面形状的控制要好得多，可用来制作高端光波导器件如阵列波导光栅AWG，其中FHD较CVD更利于厚膜的制备。
酶的抑制剂（enzyme inhibitor） 在所有的小分子化合物中，抑制剂是最为大家所熟知的。实际上，抑制剂是针对于酶这类靶点而言的。作为酶的抑制剂的小分子通过跟酶结合降低酶的催化活性。...根据与酶结合形式的不同，抑制剂可以分为不可逆抑制剂和可逆抑制剂。前者通过共价键的形式与酶结合，这种结合方式对酶活性的抑制作用是不可逆的。...而可逆抑制剂通过非共价键（如氢键、疏水作用等）与酶结合，这种形式的结合没有经过化学反应，可以通过稀释或透析的方式去除，对于酶活性的抑制作用是可逆的。...反向激动剂起到的作用与激动剂相反。有些受体（如G蛋白耦联受体）在没有配体激动的情况下也可表现出一定的本底活性，反向激动剂的作用即是抑制受体本底水平的活性。...因为有些靶点本身就身兼数职，如受体酪氨酸激酶既是酶又是受体，配体门控离子通道既是受体又是离子通道等。这也有可能是很多科研人员在实际应用过程中，将抑制剂、拮抗剂、阻滞剂等名词混用的原因。
这种全新的芯片借鉴了冶金技术的原理，使用银、铜和硅合金制造忆阻器。当芯片在处理视觉任务时，可以「记住」图像并多次复现这些内容。与使用非合金材料制作的忆阻器相比，新版本的记忆更加清晰。...突触从一个神经元中接收到离子形态的信号，然后将对应信号发送至下个神经元。...传导通道越细，从一个电极流向另一电极的离子越少，单个离子就越难以聚合在一起。相反，离子往往会偏离群体，在介质中扩散。...然后，调节每个忆阻器的电导，其强度和图像中对应像素颜色有关。 与其他材料制成的芯片相比，该芯片可产生与原本的盾牌相同的图像，并且能够记住图像，多次成功重建。 ?...图 d 展示了合金忆阻器的记忆效果对比，最下一行为 MIT 提出的新方法。
集成电路的制造过程中，掺杂是很重要的一步。...掺杂定义：就是用人为的方法，将所需的杂质（如磷、硼等），以一定的方式掺入到半导体基片规定的区域内，并达到规定的数量和符合要求的分布，以达到改变材料电学性质、制作PN结、集成电路的电阻器、互联线的目的。...Ø形式：替代式扩散和间隙式扩散 恒定表面浓度扩散和再分布扩散 Ø替位式扩散：杂质离子占据硅原子的位：ØⅢ、Ⅴ族元素Ø一般要在很高的温度(950～1280℃)下进行Ø磷、硼、砷等在二氧化硅层中的扩散系数均远小于在硅中的扩散系数...；氧化层的缺陷破坏了氧化层在杂质扩散时的掩蔽作用和氧化层在电路中的绝缘作用而导电；硅片的缺陷引起杂质扩散时产生管道击穿。...Ø1.温度控制：源温、硅片温度、升温降温、测温Ø2.时间：进舟出舟自动化, 试片Ø3.气体流量：流量稳定，可重复性，假片 离子注入 •定义：将掺杂剂通过离子注入机的离化、加速和质量分析，成为一束由所需杂质离子组成的高能离子流而投射入晶片
提交到大会的论文中，研究者们使用了各种各样的材料来实现机器人的柔性可变，比如嵌入式离子凝胶、离子聚合物、金属复合材料等，甚至是使用气体作为填充物。...（D）8个气动调节器控制气囊的充气和放气。 实用的变形层设计对电缆的抗拉强度、可缝性和适当的电缆间距都有要求。...每根电缆可以改变它所包围的圆形截面的半径，因此产生的形状跨越所有径向对称的形状，如圆柱体、哑铃和圆锥体。通过对电缆进行纵向定位，可以得到形状变化所需的弯曲运动或类似于蠕虫的运动。...这款机器人主要利用滚动进行运动。 为了实现移动，运动层是在硅胶薄膜中制作了一系列面向外部、平行的气囊(图1，右)。硅酮弹性体作为棒涂层上PET薄膜，形成一个20×15× 0.2cm的平面。...比如在搜救工作中，就可以使用黏土作为介质作为如传感器或信号发射器这样的有效载荷。由于拥有变形的能力，就可以用一个大直径的圆柱体快速穿越平坦的地形，而当遇到障碍时，黏土机器人可以改变形状，通过障碍。
在一项新的研究中，两种采用着不同技术制作的量子计算机进行了算法运算比赛。一台来自马里兰大学，另一台来自IBM。 有科学家说，这是第一次，有两种不同的量子计算机在同样的竞争环境下进行比较和测试。...其中一台计算机是用五个镱离子制造的，这些离子被限制在电磁阱中并由激光器操纵。它属于马里兰大学物理学家Chris Menroe所领导的实验室，Menroe也是创业公司ionQ的联合创始人。...在Menroe的计算机中，每个量子比特是一个离子，其中的电子可以处于能级“0”和能级“1”，或者同时处于两个能级的叠加状态。...在测试中，两台计算机的“门精度”（也就是完成单个双量子比特逻辑运算成功的概率）都大约只有97％，大大低于任何真实世界运算操作所需要的精度。...他的每个离子都可以与其他离子相互作用，减少了许多任务所需的操作次数，以及叠加导致崩溃的几率。 相比之下，在IBM计算机中，四个超导回路仅连接到一个中心回路，通常需要额外的操作在回路之间交换信息。
但锂电池的爆炸威力如同一个小型炸药包，未经控制的电池热失控后会产生爆炸失火，又因为锂离子着火后会产生助燃气体如氧气，这会导致后续的二次燃烧和反复燃烧，一旦起火很难被扑灭。...实验一：预测负极集流体附近电解质中的锂离子浓度变化 FIE 与 P2D 模型预测的△ce,n比较 △ce,n为负极集流体附近电解质中的锂离子浓度变化 上图表明，两者的曲线接近，在 P2D 模型中，由于锂离子在电极颗粒表面上沿着电极厚度方向做不均匀流动...实验二：预测正极集流体附近电解质中的锂离子浓度变化 FIE 与 P2D 模型预测的 △ce,p 比较 △ce,p 为正极集流体附近电解质中的锂离子浓度变化 如上图所示，在 P2D 模型中，由于正极颗粒表面的锂离子通量比负极颗粒表面的锂离子通量分布更不均匀...与 P2D 模型相比，FIE 实现了准确的 △ce,p 预测，RMSE 为 39.136 mol/m3。 综上，研究人提出的集成学习可以对固相电极的锂离子浓度进行精准预测，预测能力优于单个模型。...该系统采用数字孪生 (digital twin) 技术，通过复制现实中的电池，利用虚拟模型监测电池的性能，可预测电池未来五年的状态，帮助工作人员判断何时需要更换电池，其预测准确率高达 95%。
迄在本期《自然》中，研究人员发现，铥离子掺杂的纳米晶体可以单独形成光子雪崩。 在某些材料中，单个光子的吸收可以引发连锁反应，产生大量的光爆发。...但这些浓度太低，无法维持真正的光子雪崩。 研究人员现在已经在纳米晶体中获得了光子雪崩，这些纳米晶体中含有比以前研究中更高比例的镧系离子。...镧系元素的离子，如镨、钕、钬和铒也具有光子雪崩路径的能级结构9。...然而，也有缺点：雪崩发射的上升时间长，减缓了记录过程，这意味着该技术还不适合监测动态过程，如生物系统中的过程。 还可以设想其他依赖于光子雪崩的非线性的应用。...因此，单个纳米颗粒可用于监测淬火分子的存在，或局部温度或压力变化等。 这些新型纳米颗粒的未来是光明的。
（Electrode：电极；Micropipette：微管；cell membrane：细胞膜；Na+ channel：钠离子通道） 3）细胞外记录 对单个神经元的细胞外记录是一种常见的侵入式技术，...该技术的实施过程如下： a.将由钨或者铂铱合金制作的微电极插入到目标脑区()端部尺寸小于10um)； b.调整微电极的深度使其插入的深度足够接近一个细胞体，以采集由细胞动作电位引起的电压波动。...多电极阵列基于与单电极记录时的相同现象来检测动作电位：动作电位产生时，钠离子快速进入细胞内，造成细胞外的电压急剧变化，该变化可由阵列中与该细胞邻近的电极检测到。 ?...双光子钙成像技术是基于神经元中的电活动通常与钙浓度的变化相关的事实：神经元细胞膜中多种电压门控性钙通道的开放，神经元去极化伴随着钙离子的流入。而钙离子也可能从细胞内释放出来。...故通过对电压变化引起的钙离子活动进行成像，能够观察到单个神经元的点活动。 ?
当缺乏可电离 R 基团的氨基酸在中性 pH 值下溶解在水中时，α-氨基和羧基形成偶极离子或两性离子(德语为“杂化离子”)，它既可以作为酸也可以作为碱(图3-9)。...图3-10显示了甘氨酸二质子形式的滴定曲线。甘氨酸的两个可电离基团，羧基和氨基，用强碱如NaOH滴定。该图有两个不同的阶段，对应于甘氨酸上两个不同基团的去质子化。...这两个阶段中的每一个在形状上都类似于单质子酸（如乙酸）的滴定曲线（见图2-16），并且可以以相同的方式进行分析。...在此pH值下，甘氨酸主要以偶极离子（两性离子）+H3N-CH2-COO-的形式存在。我们将很快回到滴定曲线中该拐点的意义（图3-10中标记为pI）。...对于侧链中没有可电离基团的甘氨酸，等电点只是两个pKa值的算术平均值： 如图3-10所示，甘氨酸在高于其pI的任何pH值下都具有净负电荷，因此当置于电场中时会向正极（阳极）移动。
那么您将如何制作一个CPU呢？在今天的文章中，我们将一步一步的为您讲述中央处理器从一堆沙子到一个功能强大的集成电路芯片的全过程。...难以想象吧，价格昂贵，结构复杂，功能强大，充满着神秘感的CPU竟然来自那根本一文不值的沙子。当然这中间必然要经历一个复杂的制造过程才行。...不过不是随便抓一把沙子就可以做原料的，一定要精挑细选，从中提取出最最纯净的硅原料才行。...值得一提的是，Intel公司创立之初使用的晶圆尺寸只有2英寸/50毫米 ? 光刻胶(Photo Resist)：图中蓝色部分就是在晶圆旋转过程中浇上去的光刻胶液体，类似制作传统胶片的那种。...离子注入(Ion Implantation)：在真空系统中，用经过加速的、要掺杂的原子的离子照射(注入)固体材料，从而在被注入的区域形成特殊的注入层，并改变这些区 域的硅的导电性。
还有一个特殊的性质就是这些离子之间带有连带关系，默认的连带关系是第i个离子与第i+1个离子连带。当i离子跃迁的时候，即使i+1的离子没有吸收能量也会发生跃迁。其中第N个离子无法建立连带关系。...能量收益是指获得的能量减去消耗的能量。 其中 ，对于每个离子吸收和释放的能量是小于 的正整数。 样例 输入一共有3行，第一行是两个整数N和K。 第二行是N个整数 ，即这N个离子跃迁时释放的能量。...第三行同样是N个整数 ，是这N个离子跃迁需要的能量。 ? 在样例当中我们将5离子的纽带改变成1离子，激活离子5，这样我们一共可以让1-5离子都进行跃迁。...我们也列一下，对于情况3，我们可以获得前i个离子的所有收益，付出的代价是前i个离子当中最小的那个，这里的i显然越大越好，最大是N-1。写出来就是： 。...题目虽然简单，但是我们在做题的时候想要一下子把这7中情况都想明白理清楚实在是不容易，不过这样的题目才更加值得我们去做，因为真的很锻炼思维，对于提升我们思维的缜密程度非常有帮助。 最后，我们附上代码。
此外，在即将到来的新能源汽车时代，如何在有限的车体空间内拥有更长续航里程的电量也是一个需要解决问题。 针对日益增强的需求，研究学者一直致力于二次电池的性能提升研究。...近日，天津大学化工学院杨全红教授及其研究团队提出了一种“硫模板法”，他们通过对高体积能量密度锂离子电池负极材料的设计，最终完成石墨烯对活性颗粒包裹的“量体裁衣”，使锂离子电池变得“更小”成为可能。...在材料的性质研究上，研究学者发现，虽然锂离子电池已经具有很高的能量密度，但是锡、硅等非碳材料有望取代目前商用石墨，大幅提高锂离子电池的质量能量密度。...在采用毛细蒸发技术构建致密石墨烯网络的过程中，研究人员引入硫作为一种可流动的体积模板，为非碳活性颗粒完成了石墨烯碳外衣的定制。...实验中，通过调制硫模板使用量，他们可以精确调控三维石墨烯碳笼结构，实现对非碳活性颗粒大小“合身”的包覆，从而在有效缓冲因非碳活性颗粒嵌锂而导致的巨大体积膨胀，使其作为锂离子电池负极表现出优异的体积性能。
这台量子计算机能以98%左右的正确率运行，研究人员还表示，该设备有潜力可扩展成规模更大的量子计算机，最多可能达到 100 量子比特。...这项研究是建立在几十年来捕捉并控制离子的工作基础上。研究人员采用标准的方法移动离子，但又引入了全新的控制和衡量方式，包括使用激光移动离子，以及专门开设了检测通道，检测离子的光学性质。...要实现真正的量子计算，QFT的正确率必须达到99%以上才行。...谷歌也参与研究的大规模量子计算机 D-Wave 系统拥有 1152 量子比特，但其稳定性还有待提高。 最终的分歧在于，是使用单个离子做阵列，还是采用在一个量子单元里聚集在一起的大量超导比特。...谷歌、IBM 等公司使用的是后者，因为后者速度更快，而且能够制作体积较小的芯片。另一方面，固定的量子比特计算稳定性更高，只是扩展性不强。（在量子计算方面，微软采用的又一种完全不同的方法。）
门操作(gate operation)要求我们能够在单个的基础上和在成组(或至少成对)中操纵量子比特。当然，你必须要能够读出计算结果。...虽然量子比特的行为是由单个量子比特级的物理决定的，但一旦考虑到可扩展性，工程就真的很重要，而且这些选项中很多不太适合可扩展性。...氮被加入到金刚石中，磷被加入到硅中，镱被加入到钇铝石榴石晶体中。 每种材料中的量子比特都是由类似的物理原理构成的。污染物质不能满足邻近原子的键合要求，会留下一个孤立的电子或带正电荷的原子核(离子)。...这些问题几乎适用于所有基于空位的量子比特系统，这就是为什么我们对它们的了解越来越少。 固体太过复杂 离子在晶体中的情况，例如钇铝石榴石中的镱，有点不同。在这里，量子态通常不存储在单个镱离子中。...以相同的起始状态获得大量的里德伯原子绝非易事。 非常明确的获胜品质 现在将其与离子阱量子计算机和超导量子比特计算机进行比较。在离子阱的情况下，量子态被存储在单个离子阱中，并从其中读取信息。
电感耦合等离子清洗机在小型等离子清洗机的工作原理中，一直有两种工作原理：电容耦合式（不锈钢腔体）和电感耦合式（石英玻璃腔体），针对两种工作方式的差异，我们尝试做进一步的说明电容耦合式电容耦合式等离子体是发展最早...电感耦合式电感耦合是感应线圈中的交流电场，在反应室内耦合感应产生二次电场，在低气压状态下激发产生等离子体。电感耦合式等离子体很容易实现外电极结构，这种结构应用于等离子清洗，可较好解决极板溅射问题。...电感耦合式等离子体在清洗中的应用研究比较少见，未查阅到相关文献资料。...，可 产生大面积的等离子体。...多见于高端要求场合，如等离子体刻蚀，等离子体精细去胶等等内电极式结构由于电感线圈位于等离子中，线圈 耦合好，效率高，但电极浸没于等离子体中，在电场作用下受到粒子轰击，线圈尺寸会发生变化，同时容易发生电极溅射
■ 铜死亡的简要机制铜离子载体诱导的细胞死亡: 当 Cu2+ 在依赖线粒体呼吸的细胞中过度积累 (Cu2+ 通过铜离子载体运入细胞)，Cu2+ 与硫辛酰化 DLAT 结合，诱导 DLAT 的异聚化。...■ 铜离子载体诱导的细胞死亡在这篇文章中，研究人员测试了 1448 个铜离子载体 (一种高度亲脂性的 Cu2+ 结合分子，可将铜离子送入细胞)，发现对 489 个细胞系的细胞杀伤作用 (图 3A)。...NSC319726NSC319726 是突变型 p53R175 再活化剂，能抑制表达 p53R175 的成纤维细胞增殖，对野生型 p53 细胞无抑制作用。...PaclitaxelPaclitaxel 可稳定微管蛋白的聚合，可导致有丝分裂停滞和诱导细胞凋亡，最终导致细胞死亡。...PyrithionePyrithione 是一种锌离子载体，可引起哺乳动物细胞内锌水平的升高。Pyrithione 具有有效的杀菌和抗真菌活性。
基于锗离子注入的硅波导工艺和激光退火工艺，他们实现了可擦除的定向耦合器，进而实现了可编程的硅基集成光路，也就是所谓的光学FPGA。...该方法需要额外的功率输出，当DC的数目增大时，功耗也相应增大。另外该方法中单个逻辑单元需要两个DC, 浪费了较多的芯片面积，增大了产品成本。 ?...contents=ntr201002sf4.html） Reed研究组采用Ge离子注入的办法制备波导，该波导可通过激光退火的方法擦除。其制备艺与可擦除的光栅耦合器(硅光芯片的晶圆级测试)相似。...Ge离子注入后，硅的晶格发生位移，引起波导有效折射率的改变。Ge离子注入后的波导，结构示意图如下图所示，Ge离子的注入深度约140nm。 ?...总体说来，该进展的设计非常巧妙，借助于可擦除DC，实现了可编程的集成光路。这也许是未来集成光路的一个重点发展方向。
离子通道 离子通道 (Ion Channel) 是一类跨膜的大分子孔道蛋白，可允许特定类型离子在电化学梯度驱动下穿过细胞膜，从而完成信号传导、细胞兴奋性调节等生理功能，已成为当前药物研发中仅次于蛋白激酶...全新上线的离子通道筛选平台，同时具有手动膜片钳系统、高通量自动化膜片钳系统、基于荧光的高通量离子通道检测系统，可以提供形式多样的高表达细胞系的离子通道检测及新药临床前离子通道作用评价服务。...离子通道分类 离子通道的开放和关闭，称为门控 (Gating)。...电压门控离子通道因膜电位变化而开启或关闭，以最容易通过的离子命名，如钾通道、钠通道、钙通道、氯通道等。...离子通道筛选方法 电生理膜片钳 (Patch clamp technique) 是一种通过记录离子通道的离子电流，反映细胞膜上单一 (或多个) 离子通道分子活动的技术。
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