Jedinstveni materijal oponaša učenje mozga tijekom spavanja

Istraživači su razvili materijal koji replicira kako mozak pohranjuje informacije. On radi,

kopiranje sinapsi neurona.Ovo oponaša učenje koje se događa tijekom dubokog sna. Magnetski materijal razvila je skupina istraživača s Autonomnog sveučilišta u Barceloni koristeći neuromorfno računalstvo.

Neuromorfno računalstvo je novi koncept uu kojem se ponašanje mozga oponaša oponašanjem osnovnih sinaptičkih funkcija neurona. Među njima je plastičnost: sposobnost zadržavanja ili zaboravljanja informacija ovisno o trajanju i ponavljanju električnih impulsa koji stimuliraju neurone. Sve je to povezano s učenjem i pamćenjem.

Među materijalima koji oponašaju neuronske sinapse su:Istraživači ističu memrezistivne materijale, feroelektrike, materijale s faznom promjenom, topološke izolatore i, u novije vrijeme, magnetoionske materijale. Promjene u njihovim magnetskim svojstvima uzrokovane su kretanjem iona unutar materijala uz primjenu električnog polja.

Uloga debljine sloja CoN u kretanju iona.
(a) Shematski prikaz aktiviranja napona na CoN filmovima pomoću elektrolitičkih vrata.
b je skica dvostrukog električnog sloja formiranog na površini CoN filmova tijekom elektrolitičkog zatvaranja.
Zasluge: Materials Horizons (2022). DOI: 10.1039/D2MH01087A

Sada su istraživači razvili materijal temeljen na tankom sloju kobalt mononitrida (CoN). Primjenom električnog polja može se kontrolirati nakupljanje iona u njemu.

“S debljinom sloja kobalt mononitrida manjom od50 nanometara i pri primjeni napona na frekvenciji većoj od 100 ciklusa u sekundi, uspjeli smo emulirati dodatnu logičku funkciju. Nakon što se napon dovede, uređaj se može programirati da nešto nauči ili zaboravi bez potrebe za dodatnim napajanjem. Sve to oponaša sinaptičke funkcije koje se javljaju u mozgu tijekom dubokog sna. Obrada informacija tada se može nastaviti bez ikakvog vanjskog signala”, objašnjavaju autori studije.

Kao rezultat toga, znanstvenici su razvili umjetnu sinapsu, koja će u budućnosti postati nova računalna paradigma. Zamijenit će onaj koji se koristi u modernim računalima.

Čitaj više:

Znanstvenici potvrdili alternativnu teoriju gravitacije: zašto ona mijenja fiziku

Masivni udar svemirskog tijela pokrenuo je Zemljino magnetsko polje

Svinjsko srce kuca sporije nakon transplantacije na čovjeka