Công nghệ số là gì? Các công bố khoa học về Công nghệ số

Một bằng chứng gián tiếp được trình bày về khả năng chế tạo các dây lượng tử Si tự do mà không cần sử dụng kỹ thuật lắng đọng epitaxial hoặc quang khắc. Phương pháp mới này sử dụng các bước hòa tan hóa học và điện hóa để tạo ra mạng lưới các dây riêng biệt từ các tấm wafer số lượng lớn. Các lớp Si xốp có độ xốp cao thể hiện sự phát quang màu đỏ có thể nhìn thấy ở nhiệt độ phòng, có thể quan sát bằng mắt thường dưới ánh sáng laser xanh hoặc xanh lam không tập trung <1 mW (<0.1 W cm−2). Điều này được cho là do hiệu ứng kích thước lượng tử hai chiều đáng kể có thể tạo ra sự phát xạ xa trên băng thông của Si tinh thể khối.

Nhiều hệ thống vật liệu hiện đang được xem xét như là những ứng cử viên tiềm năng để thay thế SiO2 làm vật liệu điện môi cổng cho công nghệ bán dẫn metal-oxide–semiconductor (CMOS) dưới 0,1 μm. Việc xem xét hệ thống các tính chất cần thiết của điện môi cổng cho thấy rằng các hướng dẫn chính để chọn một chất thay thế điện môi cổng là (a) độ điện môi, khoảng cách năng lượng, và sự liên kết băng với silicon, (b) tính ổn định nhiệt động học, (c) hình thái lớp phim, (d) chất lượng giao diện, (e) sự tương thích với các vật liệu hiện tại hoặc dự kiến sẽ được sử dụng trong quá trình chế tạo các thiết bị CMOS, (f) khả năng tương thích quy trình, và (g) độ tin cậy. Nhiều loại điện môi có vẻ thuận lợi trong một số lĩnh vực này, nhưng rất ít vật liệu hứa hẹn đáp ứng tất cả các hướng dẫn này. Một bài tổng quan về công việc hiện tại và tài liệu trong lĩnh vực điện môi cổng thay thế được đưa ra. Dựa trên các kết quả đã báo cáo và những cân nhắc cơ bản, các hệ thống vật liệu giả nhị phân cung cấp sự linh hoạt lớn và cho thấy triển vọng nhất trong việc tích hợp thành công vào các điều kiện chế biến dự kiến cho các công nghệ CMOS tương lai, đặc biệt do xu hướng của chúng trong việc hình thành ở giao diện với Si (ví dụ: silicat). Những hệ thống giả nhị phân này cũng cho phép sử dụng các vật liệu có hệ số điện môi cao khác bằng cách đóng vai trò như một lớp điện môi cao ở giao diện. Mặc dù công việc vẫn đang tiếp diễn, nhưng còn nhiều nghiên cứu vẫn cần thiết, vì rõ ràng rằng bất kỳ vật liệu nào muốn thay thế SiO2 làm điện môi cổng đều phải đối mặt với một thách thức lớn. Các yêu cầu về khả năng tương thích tích hợp quy trình đòi hỏi rất cao, và bất kỳ ứng cử viên nghiêm túc nào cũng chỉ có thể xuất hiện thông qua việc điều tra tiếp tục, sâu rộng.

Một kỹ thuật mới sử dụng việc tuần hoàn liên tục dòng dịch perfusion của gan chuột trong tình trạng tại chỗ, lắc gan trong môi trường đệm in vitro, và lọc mô qua lưới nylon, đạt được việc chuyển đổi khoảng 50% gan thành các tế bào parenchymal nguyên vẹn, tách biệt. Các môi trường perfusion bao gồm: (a) dung dịch Hanks không chứa canxi có 0,05% collagenase và 0,10% hyaluronidase, và (b) dung dịch Hanks không chứa magiê và canxi có 2 mM ethylenediaminetetraacetate. Các nghiên cứu sinh hóa và hình thái học chỉ ra rằng các tế bào tách biệt này có khả năng sống sót. Chúng hô hấp trong môi trường có chứa ion canxi, tổng hợp glucose từ lactate, không thấm với inulin, không nhuộm bằng trypan blue, và giữ nguyên tính toàn vẹn cấu trúc của chúng. Kính hiển vi điện tử của các sinh thiết được lấy trong và sau khi perfusion cho thấy rằng các desmosome bị cắt đứt nhanh chóng. Các vùng chứa hemidesmosome của màng tế bào bị lún vào và có vẻ như bị chèn ra và di chuyển về phía trung tâm. Tuy nhiên, các kết nối chặt và ngắt vẫn tồn tại trên các tế bào nguyên vẹn, tách biệt, giữ lại các đoạn nhỏ của tế bào chất từ các tế bào parenchymal trước đó. Các tế bào không giữ kết nối chặt và ngắt thể hiện sự sưng phồng của các bào vacuole Golgi và các bào vacuole trong tế bào chất ngoại vi. Sự hình thành vacuole tế bào chất trong một tỷ lệ nhỏ các tế bào và sự mất potassium là những dấu hiệu duy nhất của tổn thương tế bào được phát hiện. Theo các tham số khác được đo, các tế bào tách biệt tương đương với các tế bào parenchymal gan bình thường tại chỗ về hình dáng và chức năng.

Đo độ ẩm là một trong những vấn đề quan trọng nhất trong nhiều lĩnh vực ứng dụng như công cụ đo đạc, hệ thống tự động, nông nghiệp, khí hậu học và hệ thống thông tin địa lý (GIS). Nhiều loại cảm biến độ ẩm được chế tạo và phát triển cho các ứng dụng công nghiệp và phòng thí nghiệm đã được xem xét và trình bày trong bài viết này. Cuộc khảo sát thường tập trung vào các cảm biến độ ẩm dựa trên vật liệu chức năng hữu cơ và vô cơ của chúng, chẳng hạn như gốm xốp (bán dẫn), polymer, gốm/polymer và điện phân, cũng như cơ chế dẫn điện và công nghệ chế tạo. Một trong những mục tiêu quan trọng của bài tổng quan này là cung cấp một phân loại rõ ràng theo các loại cảm biến độ ẩm tiên tiến, nguyên lý hoạt động, chất xúc tác cảm biến, cơ chế chuyển đổi và công nghệ sản xuất. Hơn nữa, các đặc tính hiệu suất của các cảm biến độ ẩm khác nhau như dữ liệu điện và dữ liệu thống kê sẽ được chi tiết hóa để cung cấp giá trị gia tăng cho báo cáo. Qua việc so sánh tổng thể tiềm năng của các cảm biến, đã chỉ ra rằng vẫn còn tồn tại một số nhược điểm liên quan đến hiệu suất của các yếu tố cảm biến và giá trị dẫn điện. Tính linh hoạt mà các quy trình phim dày và phim mỏng cung cấp, cả trong việc chuẩn bị vật liệu hay trong việc lựa chọn hình dạng và kích thước cấu trúc cảm biến, mang lại những lợi thế so với các công nghệ khác. Các cảm biến gốm này cho thấy phản ứng nhanh hơn so với các loại cảm biến khác.

Theo dõi glucose huyết đã được xác định là một công cụ giá trị trong việc quản lý bệnh đái tháo đường. Vì việc duy trì mức glucose huyết bình thường là điều cần thiết, một loạt các cảm biến sinh học glucose phù hợp đã được phát triển. Trong 50 năm qua, công nghệ cảm biến sinh học glucose, bao gồm các thiết bị theo dõi tại chỗ, hệ thống theo dõi glucose liên tục và hệ thống theo dõi glucose không xâm lấn đã được cải tiến đáng kể. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức liên quan đến việc đạt được sự theo dõi glucose chính xác và đáng tin cậy. Cần có thêm cải tiến kỹ thuật trong các cảm biến sinh học glucose, tiêu chuẩn hóa các mục tiêu phân tích cho hiệu suất của chúng, và đánh giá cùng với đào tạo liên tục cho người dùng là những vấn đề cần thiết. Bài báo này xem xét lịch sử ngắn gọn, các nguyên lý cơ bản, hiệu suất phân tích và tình trạng hiện tại của các cảm biến sinh học glucose trong thực hành lâm sàng.

Bài báo này nghiên cứu hai phương pháp cơ bản khác nhau trong việc mở một nền tảng công nghệ và những tác động khác nhau của chúng đối với sự đổi mới. Một phương pháp là cấp quyền truy cập vào nền tảng và do đó mở ra các thị trường cho các thành phần bổ sung xung quanh nền tảng đó. Một phương pháp khác là từ bỏ quyền kiểm soát đối với chính nền tảng. Sử dụng dữ liệu về 21 hệ thống máy tính cầm tay (1990–2004), tôi nhận thấy rằng việc cấp quyền truy cập nhiều hơn cho các công ty phát triển phần cứng độc lập tạo ra sự tăng tốc lên tới năm lần trong tỷ lệ phát triển của thiết bị cầm tay mới, tùy thuộc vào mức độ chính xác của quyền truy cập và cách thức chính sách này được thực hiện. Tại các nơi mà các chủ sở hữu nền tảng hệ điều hành đã tiến xa hơn để từ bỏ quyền kiểm soát (vượt ra ngoài việc chỉ cấp quyền truy cập vào nền tảng của họ), tác động gia tăng đối với việc phát triển thiết bị mới vẫn còn tích cực nhưng nhỏ hơn một cách đáng kể. Bằng chứng từ ngành công nghiệp và các lập luận lý thuyết đều cho thấy rằng hai phương pháp này để mở ra đã kích hoạt những cơ chế kinh tế khác nhau.

Công nghệ blockchain, được phổ biến rộng rãi nhờ tiền mã hoá Bitcoin, được mô tả như là một cơ sở dữ liệu phân tán, phi tập trung và mã nguồn mở để lưu trữ thông tin giao dịch. Thay vì dựa vào các trung gian tập trung (ví dụ: ngân hàng), công nghệ này cho phép hai bên thực hiện giao dịch trực tiếp sử dụng các sổ cái liên kết được sao chép gọi là blockchain. Điều này làm cho các giao dịch trở nên minh bạch hơn nhiều so với các hệ thống tập trung. Do đó, các giao dịch được thực hiện mà không cần sự tin tưởng từ bên thứ ba, mà dựa vào niềm tin phân tán dựa trên sự đồng thuận từ mạng lưới (tức là những người dùng blockchain khác). Áp dụng công nghệ này để cải thiện sự minh bạch chuỗi cung ứng có nhiều khả năng. Mỗi sản phẩm đều có một lịch sử dài và nhiều câu chuyện. Tuy nhiên, phần lớn lịch sử này hiện nay bị che khuất. Thường khi những hành động tiêu cực được tiết lộ, chúng nhanh chóng phát triển thành những vụ bê bối và mất mát tài chính nghiêm trọng. Có rất nhiều ví dụ gần đây, chẳng hạn như việc tiết lộ sử dụng lao động trẻ em trong quá trình sản xuất và việc sử dụng tài nguyên rừng trái đạo đức. Blockchain có thể nâng cao tính minh bạch chuỗi cung ứng lên một mức độ mới, nhưng hiện tại việc áp dụng blockchain trong học thuật và quản lý bị hạn chế bởi sự hiểu biết của chúng ta. Để giải quyết vấn đề này, nghiên cứu này sử dụng Lý thuyết Thống nhất về Chấp Nhận và Sử Dụng Công Nghệ (UTAUT) và khái niệm về việc ứng dụng đổi mới công nghệ làm nền tảng cho khả năng truy xuất nguồn gốc chuỗi cung ứng. Một mô hình khái niệm được phát triển và nghiên cứu kết thúc với những hàm ý của blockchain đối với chuỗi cung ứng được gợi cảm hứng từ lý thuyết và đánh giá tài liệu.

Vi sinh vật là những nhà sản xuất hàng đầu các sản phẩm tự nhiên hữu ích. Các sản phẩm tự nhiên từ vi sinh vật và thực vật là những loại thuốc xuất sắc. Một phần đáng kể trong bộ gen của vi sinh vật được dành cho việc sản xuất những chuyển hóa thứ cấp hữu ích. Một vi sinh vật đơn lẻ có thể sản xuất một số lượng lớn các chuyển hóa thứ cấp, lên đến 50 hợp chất. Các sản phẩm hữu ích nhất bao gồm kháng sinh, tác nhân chống ung thư, thuốc ức chế miễn dịch, nhưng cũng có nhiều sản phẩm cho các ứng dụng khác, ví dụ như thuốc kháng virus, thuốc trị giun sán, chất ức chế enzyme, thực phẩm chức năng, polymer, chất hoạt động bề mặt, thuốc diệt cỏ sinh học và vắc-xin đã được thương mại hóa. Thật không may, do sự giảm sút trong công tác phát hiện sản phẩm tự nhiên, công tác phát hiện thuốc đã giảm sút trong 20 năm qua. Những lý do bao gồm chi phí quá cao cho các thử nghiệm lâm sàng, thời gian quá ngắn trước khi các sản phẩm trở thành thuốc tổng hợp, khó khăn trong việc phát hiện các loại kháng sinh đối kháng với các sinh vật kháng thuốc, và thời gian điều trị ngắn của bệnh nhân đối với các sản phẩm như kháng sinh. Dù phải đối mặt với những khó khăn này, công nghệ để phát hiện thuốc mới đã tiến bộ, ví dụ như hóa học tổ hợp của khung sản phẩm tự nhiên, các phát hiện trong đa dạng sinh học, khai thác gen và sinh học hệ thống. Việc chính phủ kéo dài thời gian trước khi các sản phẩm trở thành thuốc tổng hợp sẽ rất có ích.