El cerebro a nanoescala: cómo la tecnología revolucionaria cambiará los materiales del futuro

El nuevo estudio se realizó en el Instituto Bernal de la Universidad de Limerick (UL) en Irlanda.

Un equipo internacional de científicos ha creado un tipo de material orgánico que aprende de su comportamiento. Tal como lo hace el cerebro.

¿Qué han hecho los científicos?

Los científicos han creado una capa de moléculas de dos espesores.nanómetro. En comparación, es 50.000 veces más fino que un cabello. Su especialidad es que tiene la capacidad de recordar eventos a medida que pasan los electrones. Como resultado, las probabilidades de cambio y los valores de los estados de encendido/apagado cambian constantemente en un material molecular. Esto es lo que proporciona una alternativa revolucionaria a los interruptores digitales convencionales basados ​​en silicio que pueden estar encendidos o apagados.

Concepto de cerebro digital. Ilustración: es.freepik.com

El equipo de investigación demostró los nuevos materiales y sus propiedades mediante mediciones eléctricas.

Iones-protones-electrones

Al combinar la rápida transferencia de electrones con másMediante una unión de protones lenta y de difusión limitada, los científicos imitaron el nuevo comportamiento dinámico de las sinapsis a nivel molecular. Los iones de calcio o neurotransmisores funcionan de manera similar, explican los autores en el artículo.

La peculiaridad de los iones de calcio es que juegan.un papel importante en la transmisión de los impulsos nerviosos, la contractilidad de los músculos y participa en el proceso de coagulación de la sangre. Además, son cofactores de muchas reacciones enzimáticas. Los patólogos suelen utilizar los niveles de calcio para realizar pruebas de diagnóstico y pronóstico.

Cerebro. Ilustración: es.freepik.com

El "comportamiento" único del material también refleja todas las funciones lógicas matemáticas necesarias para el aprendizaje profundo, un subconjunto del aprendizaje automático dentro del marco de la inteligencia artificial.

El reflejo de Pavlov también tuvo éxito

Resultó que el material imitó con éxito.Comportamiento sináptico pavloviano similar al estímulo y la respuesta. Recordemos que Ivan Petrovich Pavlov, fisiólogo y premio Nobel, descubrió que se podía hacer que los perros y otros animales respondieran involuntariamente a una recompensa, lo que se convirtió en la ideología del condicionamiento clásico.

Concepto de cerebro digital. Ilustración: es.freepik.com

Como resultado, los científicos pudieron imitar la plasticidad.conexiones neuronales sinápticas. Aquí es donde se produce la transmisión de impulsos nerviosos eléctricos entre dos neuronas. Los investigadores saben desde hace mucho tiempo que la tecnología del silicio funciona de manera muy diferente al cerebro. Es por eso que los científicos han utilizado nuevos tipos de materiales electrónicos de moléculas blandas para imitar redes informáticas similares al cerebro.

¿Por qué se necesita esto?

Los investigadores mencionaron que el método y el nuevoEl material será útil para el funcionamiento de sistemas moleculares dinámicos que en el futuro serán controlados por otros estímulos, como la luz. El desarrollo permitirá que los materiales futuristas (por ahora) del futuro cambien su plasticidad, recuerden y adopten la forma de otros objetos.

"Este es solo el comienzo. Esperamos con interés el desarrollo de tecnologías alternativas sostenibles para resolver problemas graves en los campos de la energía, el medio ambiente y la salud”, concluyen los científicos.

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