杜克工程公司在可回收印刷人工智能硬件上进行创新

杜克工程学院发起了“超越地平线”计划，为跨学科团队提供大量投资，以开始追求极高风险、高回报的项目，这些项目有可能产生深远的、变革性的社会影响。第一轮融资选出了六项提案，这些提案将在塑造杜克工程学院未来的研究和教学形象方面发挥关键作用。每个人都发挥了学校的独特优势，并有望帮助定义各自领域的未来。 

在历史的这个时刻，还有什么话题比人工智能更引起关注呢？它的可能性——以及它对隐私、公平和劳动力可能产生的影响——已经像一个模糊的新世界一样出现在研究视野中。虽然探索人工智能和开发负责任的应用程序的动力很高，但支持不断发展的技术所需的计算能力绝对是巨大的。

传统制造设施消耗大量能源和水，并产生大量电子废物。那个消费水平说 电气与计算机工程 (ECE) 助理教授 Tania Roy，是不可持续的。

“目前，电路非常耗能，我们通常必须访问远程服务器，这些服务器看起来就像发电厂。它们也必须像发电厂一样进行冷却，”为人工智能应用开发新型半导体设备的罗伊说。 Roy 引用了加州大学河滨分校研究人员的研究成果，该研究表明，谷歌美国数据中心在 2021 年使用了 127 亿升淡水，其中大部分是清洁且可饮用的。作者表示，同样数量的水可以生产 570 万辆电动汽车。

新的、更紧凑的硬件将使用更少的能源并占用更小的物理空间。这是罗伊在她的项目“独立神经网络支持的可回收人工智能（INNER-I）”中提出的研究的第一部分。第二部分涉及制造新硬件的实际流程，这些新硬件需要价格实惠且可回收，才能实现长期可持续发展。她 联合 PI 和杜克大学 ECE 同事陈怡然 将与另一个公司共同设计下一代高效设备 杜克大学 ECE 联合 PI，亚伦·富兰克林 (Aaron Franklin)，他是可印刷、完全可回收的半导体技术的先驱。参与该项目的还有 杜克大学化学教授迈克尔·塞里恩，他与富兰克林合作开发了用于他的可打印晶体管的特殊水基墨水。

杜克大学的工程师发明了世界上第一个完全可回收的印刷电子产品，可以用水代替有毒化学品来制造。

想要的结果？使用神经形态电路的印刷、可回收设备——其高效设计的灵感来自于人脑，并且速度足够快，可以满足人工智能应用的需求——以及由这些设备支持的人工智能系统的初始框架。罗伊预测：“杜克大学将成为制造可回收人工智能电路的中心。”她的目标是在新中心第一年年底前完成原型设备。

富兰克林说：“用纳米材料墨水打印神经形态设备几乎有无限的可能性，这为更环保的可持续技术开辟了道路。” “我们将通过多种选择来确定哪些纳米材料、打印条件和设备设计能够产生实现神经形态技术所需的性能。”

这个想法不仅有利于可持续性，而且也有利于可及性。

“在美国，我们专注于设备的教职人员如此之少的原因是成本过高，”罗伊说。 “我们需要使用洁净室和先进的设备来表征我们制造的设备。如果我们有办法制造高质量的桌面电子产品，那么我们就可以让每个人都能参与这些设备的研发。”

(C) 杜克大学

原文来源： WRAL 技术线