Dr. Matthew Putman, uitvoerende hoof en medestigter van Nanotronics – Onderhoudreeks

Dr. Matthew Putman is die uitvoerende hoof en medestigter van Nanotronika, 'n wetenskaptegnologiemaatskappy wat fabrieksbeheer herdefinieer het deur die uitvinding van 'n platform wat KI, outomatisering en gesofistikeerde verbeelding kombineer om menslike vindingrykheid te help om foute en anomalieë in vervaardiging op te spoor, 'n bedryf wat sedert die 1950's gestagneer het. Voor Nanotronics was Matthew 'n eienaar en vise-president van ontwikkeling vir Tech Pro, Inc., wat in 2008 deur Roper Industries verkry is. Gedurende sy tyd by Tech Pro het hy twee verkrygings gelei en die transformasie van die instrumentvervaardiger in 'n nuwe globale markte, wat vennootskappe of filiale in 15 lande gevorm het.

Kan jy beskryf wat is nanotegnologie?

Nanotegnologie het deur die 35 jaar of so wat die term bestaan ​​het twee verskillende betekenisse aangeneem. Die algemeenste in 2020 is dat nanotegnologie die gebruik is van enige tegnologie wat 'n kenmerkgrootte van minder as 100 nanometer het. Ons sien nanotegnologie wat dit pas in vlekbestande bedekkings, sonskerm en watersuiwering. Dit bied geleenthede, maar is nie die opwindendste nie. Vir my is nanotegnologie die vermoë om goed te vervaardig wat atomies presies is. As jy iets het wat atomies presies is, het jy die vermoë om deur die ruimte te navigeer sonder die beperking van die makrowêreld. Jy het fisiese en elektriese eienskappe wat nie net beter is nie, maar dit is ook beheerbaar. Dit is waar nanotegnologie die moontlikheid het om gebiede van innovasie oop te maak wat nie op ander maniere moontlik is nie. Dit is die eerste keer in die 1980's deur Eric Drexler uiteengesit, en noudat Kunsmatige Intelligensie met materiaalwetenskap, biologie, chemie en fisika kan interaksie hê, is dinge meer moontlik as wat dit ooit tevore was.

Watter nywerhede is die meeste ryp vir ontwrigting deur nanotegnologie?

Die elektroniese industrie is iets wat blykbaar die pad lei vir alles anders. Die potensiële einde van Moore se wet met behulp van tradisionele halfgeleiervervaardiging is eintlik 'n geleentheid vir nanotegnologie. Ek dink ons ​​gaan dinge soos 3D-argitektuur van substrate begin sien, ons gaan nuwe materiaal sien wat ons nie voorheen kon gebruik om meer energiedoeltreffendheid te verskaf nie. En ons sal kan sien dat ontwerpe vir baie minder geld gebou word as wat dit verg om tans halfgeleiers te bou. Sodra jy dit doen, sal ons sien dat die res van die kan baat vind by die eienskappe om voorwerpe op hierdie skaal te manipuleer, of dit nou biologie of chemie is, die voorbeeld en prototipe wat ons in halfgeleiers sal sien, sal toegepas word.

Kan jy die ontstaansverhaal agter Nanotronics deel?

Ons het Nanotronics in 2010 begin toe ek by die Columbia Universiteit gewerk het. Nanotronika is eintlik 'n resultaat, nie soseer om 'n maatskappy te wil hê nie, maar om seker te maak dat die opwindendste uitvindings afgeskaal kan word. 'n Universiteitslaboratorium is 'n plek van groot potensiële uitvindings, maar dit beteken nie veel as die uitvinding binne die laboratorium bly nie. Dit is in my DNA as iemand wat meer tyd op fabrieksvloere spandeer het as akademiese laboratoriums. Ek het Nanotronics begin saam met my pa was die stigter van 'n ander maatskappy waar ons saam gewerk het. Dié maatskappy wat in 2008 verkry is. Die doelwit van daardie maatskappy (Tech Pro), was om die nuutste in rekenaartegnologie en -instrumentasie te gebruik om ouer nywerhede te revolusioneer. Regtig, Nanotronics is die evolusie van daardie konsep. In die geval van Nanotronics gebruik dit kunsmatige intelligensie, superresolusiebeelding en robotika om die manier waarop dinge gebou word te verander. Hierdie idee was nie industriespesifiek nie. Ons het ons eerste klant in 2011 gehad, in volgende generasie halfgeleiers wat moeilik was om te skaal as gevolg van nanoskaal defekte wat swak opbrengste veroorsaak, en massa-aanneming verhoed het, ten spyte van die ongelooflike eienskappe wat hulle bied. Dit was 'n wonderlike plek om te begin, want dit het 'n ongelooflike hoeveelheid uitdagings gebied. Dit het gemaak dat ons nie net na daardie spesifieke bedryf kon kyk nie, maar 'n lens vir vervaardiging in die algemeen kon hê. Hierdie bedryf, saamgestelde halfgeleiers, is nou die vinnigste groeiende segment van die bedryf.

Nanotronics het 'n gepatenteerde manier om die Abbe Limiet. Kan jy begin deur te verduidelik wat die Abbe-limiet is en hoe Nanotronics in staat is om hierdie beperking te oorkom?

Die Abbe-limiet is die formalisering van 'n wet in fisika wat die diffraksiegrens deur Ernst Abbe genoem word. Dit is 'n manier om optika te kies deur die Numeriese Apertuur te bereken sodat die liggolf nie groter is as die voorwerp wat jy graag wil afbeeld nie. Dit is iets wat ons per sê kan oorkom, maar dit is iets wat jy rekenaarmatig kan omseil. Ons het verskeie verskillende metodes om dit te doen. Een van die werklik effektiewe maniere om dit aan te spreek, is nie iets waarmee ons begin het nie. Ons het baie meer komplekse maniere gehad om bewegingsbeheer en rekonstruksie van beelde te doen as wat ons nou het. Dit het die beweging van lig en fisiese dinge behels en die neem van veelvuldige beelde en die gebruik van berekening om te sien wat andersins nie gesien sou word nie. Ons doen dit steeds in sommige gevalle, maar meer dikwels gebruik ons ​​'n kombinasie van beligtingsmodaliteite met kunsmatige intelligensie. In wese klassifiseer ons wat 'n KI verwag moet gesien word en vergelyk dit met wat gesien word, selfs al is die golflengte van lig groot as die voorwerp wat afgebeeld word. Ons is altyd op soek na nuwe maniere om dit te doen en die uitdaging is nie altyd oplossing nie, maar om iets op te spoor wat kleiner as die Abbe-limiet is, en om dit te kan doen teen deurvloeispoed wat tred hou met vervaardiging.

Kan jy bespreek hoe Nanotronics masjienleer met nanotegnologie saamsmelt?

Ek het dit 'n bietjie aangespreek in die vorige vraag oor die Abbe-limiet. In nanotegnologie kan jy aanvaar dat iets wat jy oplos kleiner is as die golflengte van die lig wat jy gebruik. Dus, as jy iets kan sien wat kleiner is en dit kan sien as gevolg van masjienleer, dan is jy in staat om dit te manipuleer, en jy kan self daaruit leer en daarmee kan bou. Dit is die eerste keer dat dit moontlik was met nanotegnologie. Ons het 'n eksperiment gedoen wat jy jou kan voorstel om iets waardevols in nanotegnologie te word, wat was om 3D-drukwerk met versterkingsleer te gebruik. Die 3D-drukker is gelei deur versterkingsleeragente wat moes optimeer vir die regstelling van onreëlmatighede om 'n finale eienskap te kry. Hulle het dit gedoen op maniere wat mense nooit gedink het om dit te doen nie. Alhoewel dit nie presies nano is nie, sou dieselfde idee van toepassing wees.

Kan jy bespreek hoe nanotegnologie en mense mekaar kan aanvul?

Dit is die eerste keer wanneer mense met groot behendigheid en die vermoë om baie verskillende konsepte op enige gegewe oomblik te oorbrug kan werk met die ongelooflike vinnige vermoë van 'n Kunsmatige Intelligensie. Dit kan gedoen word deur voortdurend ons doelwitte op te dateer waarvoor ons graag wil hê dat KI moet optimeer. Dit is 'n manier vir ons om leiding te gee terwyl ons die uitkoms van daardie KI dophou. Ons weet nie altyd watter strategie en taktiek die KI sal neem nie, maar ons weet die uitkoms wat ons graag wil hê dat dit moet bereik. Dit is veral belangrik in nanotegnologie waar baie van ons instinkte nie in lyn is met die manier waarop die fisika werk nie. Gelukkig het 'n KI nie die probleem van hierdie instinkte nie en kan eerder op die situasie reageer en leer op maniere waartoe ons net nie in staat is nie. In wese leer ons 'n KI deur dit baie kanse te gee om op sy eie te leer sonder ons vooroordele en in ruil daarvoor leer ons ons wat moontlik is.

Nanotronics het 'n vennootskap aangegaan met 'n aantal genoomvolgordebepalingsmaatskappye om te help met die vermindering van die koste van genomiese volgordebepaling. Kan jy sommige van hierdie vennootskappe bespreek?

Alhoewel ek nie die besonderhede kan bespreek van wat ons vir ons kliënte in genoomvolgordebepaling doen nie, kan ek sê dat ons doelwit en waar ons 'n mate van sukses behaal het, is om unieke beligtingsmodaliteite en KI te gebruik om opbrengste te verbeter. Beter opbrengste kan baie gekoppel word aan die prys van 'n reeks. As jy dit doen, lei dit uiteindelik tot 'n vinniger ontwikkeling van entstowwe en ander terapeutiese middels en ook tot uiters goedkoop genoomvolgordebepaling wat tot 'n $100-genoom kan lei. My persoonlike doelwit, soos dit vir baie ander is, is om te sien dat persoonlike medisyne so gou moontlik 'n werklikheid word.

Wat is 'n paar maniere waarop nanotegnologie opbrengs kan verhoog terwyl afval verminder word?

Nanotegnologie moet geassosieer word met die vermindering van afval, of dit is nie werklik nanotegnologie na my mening nie. Ons sal sê dat nanotegnologie en atomies presiese vervaardiging sinoniem is, daarom behoort die voervoorraad van wat jy vervaardig geen afval te behels nie. Ons dink dat dit moontlik is as jy dink aan wat bereik is deur die gebruik van versterkingsleer vir ander vervaardigingstegnieke wat ons doen.

 Is daar enigiets anders wat jy oor Nanotronics wil deel?

Ons doen iets wat ons noem intelligente fabrieksbeheer (IFC). Ons sien dat die pad van intelligente fabrieke gaan van die verbetering van opbrengste op tradisionele fabrieke om in te lei na atomies presiese fabrieke.

Dankie vir die puik onderhoud, lesers wat meer wil leer moet besoek aflê Nanotronika.