{"id":320599,"date":"2021-11-25T12:38:16","date_gmt":"2021-11-25T11:38:16","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?post_type=selected&p=320599"},"modified":"2021-11-25T12:38:16","modified_gmt":"2021-11-25T11:38:16","slug":"tu-delft-maakt-een-van-meest-precieze-microchipsensoren-ter-wereld-dankzij-een-spinnenweb","status":"publish","type":"selected","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/nl\/selected\/tu-delft-maakt-een-van-meest-precieze-microchipsensoren-ter-wereld-dankzij-een-spinnenweb\/","title":{"rendered":"TU Delft maakt een van meest precieze microchipsensoren ter wereld – dankzij een spinnenweb"},"content":{"rendered":"\n

Een team onderzoekers van de TU Delft is erin geslaagd een van ‘s werelds meest precieze microchipsensoren te ontwerpen, zo laat de universiteit weten in dit persbericht<\/a>. Het apparaat kan functioneren bij kamertemperatuur, een ‘heilige graal’ voor kwantumtechnologie\u00ebn en detectie. Door een combinatie van nanotechnologie en machine learning met spinnenwebben als inspiratie, zijn ze erin geslaagd een nanomechanische sensor te laten trillen in extreme isolatie van alledaagse ruis. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Deze doorbraak, die is gepubliceerd in de\u00a0Rising Stars<\/a>\u00a0Issue van Advanced Materials, heeft grote implicaties voor de studie van zwaartekracht en donkere materie, alsook op het gebied van kwantuminternet, navigatie en detectie.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Een van de grootste uitdagingen bij het bestuderen van vibrerende objecten op de kleinste schaal, zoals die welke worden gebruikt in sensoren of kwantum hardware, is hoe te voorkomen dat omgevingsgeluiden interfereren met hun fragiele toestand. Kwantum hardware wordt bijvoorbeeld gewoonlijk bewaard bij temperaturen die het absolute nulpunt (-273,15\u00b0C) benaderen, waarbij koelkasten een half miljoen euro per stuk kosten. Onderzoekers van de TU Delft cre\u00eberden een webvormige microchipsensor die extreem goed resoneert, ge\u00efsoleerd van kamertemperatuurruis. Naast andere toepassingen zal hun ontdekking het bouwen van kwantumapparaten veel betaalbaarder maken.<\/p>\n\n\n\n

Meeliften op de evolutie<\/h3>\n\n\n\n

Richard Norte en Miguel Bessa, die het onderzoek leidden, waren op zoek naar nieuwe manieren om nanotechnologie en machine learning te combineren. Hoe kwamen ze op het idee om spinnenwebben als model te gebruiken? Richard Norte: “Ik deed dit werk al een decennium toen ik tijdens een lockdown een heleboel spinnenwebben opmerkte op mijn terras. Ik realiseerde me dat spinnenwebben echt goede trillingsdetectoren zijn, in die zin dat ze trillingen binnen het web willen meten om hun prooi te vinden, maar niet daarbuiten, zoals de wind door een boom. Dus waarom niet meeliften op miljoenen jaren evolutie en een spinnenweb gebruiken als een eerste model voor een ultragevoelig apparaat?”\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Omdat het team niets wist over de complexiteit van spinnenwebben, lieten ze het ontdekkingsproces leiden door machine learning. Miguel Bessa: “We wisten dat de experimenten en simulaties kostbaar en tijdrovend waren, dus besloten we met mijn groep een algoritme te gebruiken dat Bayesiaanse optimalisatie heet, om met maar weinig pogingen een goed ontwerp te vinden.” Dongil Shin, mede-eerste auteur in dit werk, implementeerde vervolgens het computermodel en paste het machine-learning algoritme toe om het nieuwe ontwerp te vinden voor het apparaat.<\/p>\n\n\n\n