Memilih cetak biru yang tepat dapat mempercepat pembelajaran dalam sistem AI visual. Sistem kecerdasan buatan yang dibangun dengan struktur yang terinspirasi secara biologis dapat menghasilkan pola aktivitas serupa dengan yang terlihat pada otak manusia bahkan sebelum mereka menjalani pelatihan apa pun, menurut penelitian baru dari Universitas Johns Hopkins. Studi yang dipublikasikan di Nature Machine Intelligence menunjukkan (…)

JetMedia Digital Agency

Para ilmuwan di Johns Hopkins telah menemukan cara baru untuk membangun microchip yang begitu kecil sehingga hampir tidak terlihat.

Dengan menggabungkan logam dan kimia yang peka terhadap cahaya, mereka telah memelopori metode yang dapat membuat keripik lebih cepat, lebih murah, dan jauh lebih kuat. Lompatan dalam desain microchip ini dapat membentuk kembali semuanya, mulai dari smartphone hingga pesawat terbang, membuka jalan menuju era teknologi berikutnya.

Terobosan dalam Inovasi Microchip

Para peneliti di Johns Hopkins telah mengidentifikasi bahan -bahan baru dan mengembangkan teknik baru yang dapat mempercepat perlombaan untuk menghasilkan microchip yang lebih kecil, lebih cepat, dan lebih terjangkau. Keripik ini memberi kekuatan hampir setiap sudut kehidupan modern, dari smartphone dan peralatan rumah tangga hingga mobil dan pesawat.

Para ilmuwan menunjukkan cara membangun sirkuit yang sangat kecil sehingga tidak dapat dilihat dengan mata manusia, menggunakan metode yang dirancang untuk menjadi sangat akurat dan hemat biaya untuk produksi skala besar.

Hasil penelitian ini diterbitkan baru -baru ini Rekayasa Kimia Alam.

Mengatasi hambatan manufaktur

“Perusahaan memiliki peta jalan mereka di mana mereka ingin berada dalam 10 hingga 20 tahun ke luar,” kata Michael Tsapatis, seorang profesor rekayasa kimia dan biomolekul Bloomberg di Universitas Johns Hopkins. “Satu rintangan telah menemukan proses untuk membuat fitur yang lebih kecil di jalur produksi di mana Anda menyinari material dengan cepat dan dengan presisi mutlak untuk membuat prosesnya menjadi ekonomis.”

Menurut Tsapatis, laser canggih yang diperlukan untuk etsa pola pada skala yang sangat kecil ini sudah tersedia. Bagian yang hilang telah menjadi bahan dan metode yang tepat yang dapat mengimbangi permintaan microchip yang lebih kecil.

Bagaimana microchip dibuat

Microchip adalah potongan silikon datar dengan sirkuit tercetak yang mengeksekusi fungsi dasar. Selama produksi, produsen melapisi wafer silikon dengan bahan sensitif radiasi untuk membuat lapisan yang sangat halus yang disebut “resist.” Ketika sinar radiasi diarahkan pada resiste, itu memicu reaksi kimia yang membakar detail ke wafer, menggambar pola dan sirkuit.

Namun, balok radiasi bertenaga lebih tinggi yang diperlukan untuk mengukir detail yang semakin kecil tentang chip tidak berinteraksi cukup kuat dengan penahanan tradisional.

Mendorong batas arus melewati

Sebelumnya, para peneliti dari laboratorium Tsapatis dan Kelompok Penelitian Fairbrother di Johns Hopkins menemukan bahwa penahanan yang terbuat dari kelas baru dari logam-organik dapat mengakomodasi proses radiasi bertenaga lebih tinggi, yang disebut “di luar radiasi ultraviolet ekstrem” (B-EUV), yang berpotensi membuat rincian lebih kecil dari ukuran standar saat ini dari 10 nanomet. Logam seperti seng menyerap cahaya B-EUV dan menghasilkan elektron yang menyebabkan transformasi kimia yang diperlukan untuk menanamkan pola sirkuit pada bahan organik yang disebut imidazole.

Penelitian ini menandai salah satu ilmuwan pertama kali mampu menyimpan logam-organik berbasis imidazol ini dari solusi pada skala silikon-wafer, mengendalikan ketebalannya dengan presisi nanometer. Untuk mengembangkan chemistry yang diperlukan untuk melapisi wafer silikon dengan bahan logam-organik, tim menggabungkan eksperimen dan model dari Universitas Johns Hopkins, Universitas Sains dan Teknologi Cina Timur, école Polytechnique Fédérale de Lausanne, Laboratorium Nasional Brookhaven dan Lawrence National Laboratory. Metodologi baru, yang mereka sebut Chemical Liquid Deposition (CLD), dapat direkayasa secara tepat dan memungkinkan para peneliti dengan cepat mengeksplorasi berbagai kombinasi logam dan imidazol.

“Dengan bermain dengan dua komponen (logam dan imidazol), Anda dapat mengubah efisiensi menyerap cahaya dan kimia reaksi berikut. Dan itu membuka kita untuk menciptakan pasangan logam-organik baru,” kata Tsapatis. “Yang menarik adalah setidaknya ada 10 logam berbeda yang dapat digunakan untuk chemistry ini, dan ratusan organik.”

Melihat ke depan untuk manufaktur generasi berikutnya

Para peneliti telah mulai bereksperimen dengan kombinasi yang berbeda untuk membuat pasangan khusus untuk radiasi B-EUV, yang mereka katakan kemungkinan akan digunakan dalam pembuatan dalam 10 tahun ke depan.

“Karena panjang gelombang yang berbeda memiliki interaksi yang berbeda dengan elemen yang berbeda, logam yang merupakan pecundang dalam satu panjang gelombang dapat menjadi pemenang dengan yang lain,” kata Tsapatis. “Seng tidak terlalu bagus untuk radiasi ultraviolet ekstrem, tapi itu salah satu yang terbaik untuk B-EUV.”

Referensi: “Deposisi Spin-On Film Kerangka Imidazolat Zeolitik Amorfus untuk Aplikasi Litografi” oleh Yurun Miao, Shunyi Zheng, Kayley E. Waltz, Mueed Ahmad, Xinpei Zhou, Yegui Zhou, Heting Wang, J. Anibal Boscoboon, Yegui Zhou, Heting Wang, J. Anibal Boscoboon, Heting Boscobo Boscobo, Heting Wang, J. Anibal Boscobo, J. Anibal Boscobo, Heting Boscobal Boscobo, Kostko, Liwei Zhuang dan Michael Tsapatis, 11 September 2025, Rekayasa Kimia Alam.
Doi: 10.1038/s44286-025-00273-z

Penulis termasuk Yurun Miao, Kayley Waltz, dan Xinpei Zhou dari Universitas Johns Hopkins; Liwei Zhuang, Shunyi Zheng, Yegui Zhou, dan Heting Wang dari Universitas Sains dan Teknologi Cina Timur; Mueed Ahmad dan J. Anibal Boscoboinik dari Brookhaven National Laboratory; Qi liu dari Universitas Soochow; Kumar Varoon Agrawal dari École Polytechnique Fédérale de Lausanne; dan Oleg Kostko dari Lawrence Berkeley National Laboratory.

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Dalam wawancara baru terkait dengan Lord of the Rings: Perang Rohirrim yang akhirnya menjadi sebagian besar tentang Suksesi (mungkin tidak mengejutkan), Brian Cox berbicara tentang bagaimana rasanya menjadi orang yang pertama kali memerankan Hannibal Lecter di layar… beberapa tahun sebelum penampilan pemenang Oscar Anthony Hopkins di Keheningan Anak Domba membuat semua orang mengira dialah yang memulai peran itu.

Aktor veteran, yang sejak tahun 1986 telah mengukir prestasinya sendiri dalam pertunjukan legendaris, telah berdamai dengan apa yang bisa menjadi perseteruan epik. “Yah, itu karakter yang berbeda,” katanya kepada Hollywood Reporter. “Maksudku, ini seperti bermain Hamlet. Setiap orang akan memiliki Hamletnya sendiri. Saya memilih untuk memainkannya seperti sutradara Michael Mann dan saya memutuskan untuk memainkannya. Tony memainkannya dengan cemerlang. Maksudku, aku harus pergi ke Paris untuk melihatnya karena aku tidak sanggup melihatnya di London.”

Diminta klarifikasi pada bagian terakhir jawabannya, Cox menjelaskan, “Karena orang-orang tahu bahwa saya adalah Hannibal yang lain, dan saya khawatir mereka akan mengatakan, ‘Anda membandingkan Hannibal Lecters’ dan sebagainya. Tapi kami memainkannya dengan cara kami memainkannya. Tony memutuskan untuk mengambil rute lain. Dan tentu saja, karya Tony sukses besar, dan dia mendapatkan Oscar dan menghasilkan banyak uang darinya. Saya menghasilkan sekitar 10 ribu.”

Namun satu-satunya aturan yang melekat pada keduanya adalah Cox dan Hopkins Jangan bicara tentang Hannibal Lecter. “Saya melakukan wawancara dengan sebuah surat kabar, dan berita utama di surat kabar tersebut adalah bahwa saya adalah Hannibal Lecter yang pertama. Ya, itu benar, tapi sepertinya aku membual tentang hal itu, padahal sebenarnya tidak. Dan kemudian saya terbangun pada suatu sore dan telepon mulai berdering dan kekacauan terjadi… Istri Tony menelepon agen saya dan berkata, ‘Tony agak kesal tentang hal itu.’ Jadi saya menelepon agen saya dan berkata, ‘Begini, saya minta maaf.’ Tony dan saya telah bekerja bersama beberapa kali sejak itu. Kami tidak pernah membicarakannya. Dan itu adalah aturan yang tidak akan pernah kami lakukan.”

Bagi yang bertanya-tanya, THR tidak mengungkit karakter Mads Mikkelsen di serial TV tersebut Hannibal—jadi kami masih bertanya-tanya apa yang dipikirkan Cox itu versi pembunuh berantai yang canggih. Oleh karena itu, Anda dapat mengunjungi THR untuk membaca wawancara selengkapnya.

Ingin lebih banyak berita io9? Lihat kapan rilis terbaru Marvel, Star Wars, dan Star Trek, apa selanjutnya untuk DC Universe di film dan TV, dan semua yang perlu Anda ketahui tentang masa depan Doctor Who.

Penelitian terkini mengungkapkan bahwa puasa intermiten dan diet sehat standar keduanya meningkatkan fungsi otak pada orang dewasa obesitas dengan resistensi insulin, dengan puasa intermiten menghasilkan peningkatan kognitif yang lebih baik.

Para peneliti dari Johns Hopkins Medicine dan National Institute on Aging di Institut Kesehatan Nasional melaporkan temuan dari penelitian mereka yang melibatkan 40 orang dewasa lanjut usia dengan obesitas dan insulin perlawanan. Peserta secara acak ditugaskan untuk mengikuti pola makan puasa intermiten atau pola makan sehat standar yang didukung oleh Departemen Pertanian AS (USDA). Studi ini memberikan wawasan signifikan mengenai potensi manfaat kesehatan otak dari kedua pendekatan pola makan tersebut.

Resistensi insulin merupakan ciri khas diabetes tipe 2 dan umum terjadi pada orang dengan obesitas. Penelitian menunjukkan bahwa orang dengan resistensi insulin memiliki risiko lebih tinggi daripada biasanya untuk Penyakit Alzheimer penyakit dan gangguan kognitif lainnya. Akibatnya, berbagai macam program penurunan berat badan dianggap sebagai cara untuk mengurangi risiko gangguan metabolik dan otak ini.

Temuan Studi dan Metodologi

Penelitian Johns Hopkins sebelumnya pada model hewan diabetes dan penyakit Alzheimer menunjukkan bahwa puasa intermiten dapat meningkatkan kognisi dan sensitivitas insulin. Studi baru, yang diterbitkan pada 19 Juni di Metabolisme Selmenguji efek puasa intermiten pada wanita dan pria yang berisiko mengalami gangguan kognitif, dan menawarkan “cetak biru,” tulis para penulis, untuk menggunakan panel biomarker yang luas guna menilai dampak diet, termasuk analisis vesikel ekstraseluler — paket kecil bahan yang dilepaskan dari neuron, yang merupakan jenis sel otak yang mengirimkan pesan. Vesikel ekstraseluler yang berasal dari neuron tersebut dilepaskan ke dalam darah yang bersirkulasi dan dikumpulkan dari peserta studi baru selama periode delapan minggu sementara setiap orang mengikuti salah satu dari dua diet.

Hasilnya menunjukkan bahwa kedua jenis diet tersebut memiliki manfaat dalam hal penurunan resistensi insulin dan peningkatan kognisi, dengan peningkatan memori dan fungsi eksekutif dengan kedua diet tersebut, namun lebih kuat dengan diet puasa intermiten, menurut Mark Mattson, Ph.D., tambahan. profesor ilmu saraf di Fakultas Kedokteran Universitas Johns Hopkins dan mantan kepala laboratorium ilmu saraf di Institut Nasional Penuaan di Baltimore. “Ilmuwan lain mungkin ingin memasukkan penanda (otak) (yang kami gunakan) ke dalam penelitian tambahan yang lebih besar mengenai pola makan dan kesehatan otak,” kata Mattson.

Teknik Penelitian dan Demografi Partisipan

Karena orang dengan obesitas dan resistensi insulin mungkin lebih berisiko mengalami gangguan kognitif dan penyakit Alzheimer daripada orang dengan metabolisme dan indeks massa tubuh (IMT) normal, Dimitrios Kapogiannis, MD, kepala bagian ilmu saraf manusia di National Institute on Aging dan asisten profesor neurologi di Johns Hopkins University School of Medicine, mengembangkan metode untuk mengisolasi vesikel ekstraseluler yang berasal dari neuron dari darah. Laboratoriumnya menemukan bukti molekuler resistensi insulin dalam vesikel ekstraseluler yang dilepaskan dari neuron orang dengan diabetes dan penyakit Alzheimer, dan karena sampel darah relatif mudah dikumpulkan, sampel tersebut dianggap sebagai kandidat yang baik untuk digunakan secara luas.

Untuk menguji efek dari kedua diet tersebut pada biomarker fungsi otak, partisipan dalam studi baru ini direkrut antara Juni 2015 dan Desember 2022, dan empat penilaian langsung diselesaikan di fasilitas yang dikelola oleh National Institute on Aging di MedStar Harbor Hospital di Baltimore. Di antara partisipan, 40 orang menyelesaikan studi delapan minggu mereka. Selain itu, 20 orang ditugaskan untuk menjalani diet puasa intermiten yang membatasi kalori hingga seperempat dari asupan harian yang direkomendasikan selama dua hari berturut-turut per minggu, dan mereka mengikuti diet hidup sehat USDA — yang terdiri dari buah-buahan, sayuran, biji-bijian utuh, protein rendah lemak, produk susu rendah lemak dan gula tambahan, lemak jenuh, dan natrium yang terbatas — selama lima hari sisanya. Diet hidup sehat USDA ditugaskan kepada 20 partisipan studi lainnya setiap hari dalam seminggu.

Usia rata-rata peserta di kedua kelompok adalah 63 tahun, 25 orang berkulit putih, 14 orang berkulit hitam, dan satu orang Hispanik. Ada 24 laki-laki dan 16 perempuan. Semuanya mengalami obesitas dan mengalami resistensi insulin.

Para peneliti menemukan bahwa kedua pola makan tersebut memiliki efek positif yang sama dalam mengurangi penanda resistensi insulin di vesikel ekstraseluler, meningkatkan BrainAGE (pengukuran usia biologis otak menggunakan data struktural MRI), dan menurunkan konsentrasi glukosa di otak. Berkurangnya konsentrasi glukosa merupakan akibat dari penggunaan glukosa yang lebih tinggi.

Kedua diet tersebut juga meningkatkan pengukuran kesehatan metabolisme yang lazim, termasuk berat badan, BMI, pengukuran lingkar pinggang, lipid darah seperti kolesterol, dan resistensi insulin. Fungsi eksekutif dan memori (yang merupakan serangkaian keterampilan mental yang membantu perencanaan dan pencapaian tujuan) meningkat sekitar 20% lebih banyak pada kelompok puasa berselang dibandingkan pada kelompok diet hidup sehat.

Pengamatan dan Perhatian Kesehatan

Beberapa peserta penelitian melaporkan efek samping ringan termasuk sembelit, tinja encer, dan sakit kepala sesekali.

Para peneliti juga melihat peningkatan kadar protein neurofilamen (protein struktural dalam neuron) pada kedua kelompok diet, tetapi terutama pada kelompok puasa intermiten. Apa artinya hal itu terkait kesehatan otak masih belum jelas.

“Ini adalah penanda yang perlu terus dievaluasi dalam penelitian lebih lanjut,” kata Mattson. “Neuron melepaskan banyak protein, dan salah satu idenya adalah bahwa puasa intermiten mungkin menyebabkan semacam neuroplastisitas (perubahan struktur) pada neuron, yang menyebabkan pelepasan protein neurofilamen.”

Para peneliti Johns Hopkins dan lainnya memperingatkan bahwa orang yang tertarik dengan puasa intermiten harus merencanakannya secara hati-hati dengan praktisi kesehatan karena dapat membahayakan sebagian orang, termasuk mereka yang menderita diabetes tipe 1 dan gangguan makan.

Referensi: “Respon otak terhadap puasa intermiten dan pola makan hidup sehat pada orang dewasa yang lebih tua” oleh Dimitrios Kapogiannis, Apostolos Manolopoulos, Roger Mullins, Konstantinos Avgerinos, Francheska Delgado-Peraza, Maja Mustapic, Carlos Nogueras-Ortiz, Pamela J. Yao, Krishna A .Pucha, Janet Brooks, Qinghua Chen, Shalaila S. Haas, Ruiyang Ge, Lisa M. Hartnell, Mark R. Cookson, Josephine M. Egan, Sophia Frangou dan Mark P. Mattson, 19 Juni 2024, Metabolisme Sel.
DOI: 10.1016/j.cmet.2024.05.017

Penelitian ini didukung oleh Institut Nasional Penuaan dari Institut Kesehatan Nasional (ZIAAG000966, ZIAAG000975).