I ricercatori del MIT hanno sviluppato transistor programmabili
Il meccanismo di funzionamento del dispositivo èincorporazione elettrochimica di un minuscolo ione, un protone, in un ossido isolante per modulare la sua conduttività elettronica, spiegano gli autori. Gli scienziati hanno utilizzato un potente campo elettrico per accelerare i protoni e mettere i transistor ionici in modalità di funzionamento in nanosecondi.
I ricercatori notano che il segreto del nuovodispositivi che utilizzano vetro fosfosilicato inorganico. Fornisce un movimento ultrarapido dei protoni perché contiene molti pori di dimensioni nanometriche, le cui superfici forniscono percorsi per la diffusione delle particelle elementari. Può sopportare anche campi elettrici pulsati molto forti.
Potenziale d'azione nelle cellule biologichesale e scende su una scala temporale di millisecondi poiché una differenza di potenziale di circa 0,1 volt è limitata dalla stabilità dell'acqua. Nel nostro lavoro, applichiamo fino a 10 volt attraverso uno speciale film di vetro duro nano-spesso che conduce i protoni senza danneggiarlo. E più forte è il campo, più velocemente funzionano i dispositivi ionici.
Yu Li, professore al Massachusetts Institute of Technology e coautore dell'opera
Nel cervello umano, l'apprendimento avviene attraversorafforzamento e indebolimento delle connessioni tra le sinapsi. Le reti neurali profonde utilizzano una strategia simile quando i pesi dei nodi (neuroni) sono programmati con algoritmi di apprendimento. Quando si utilizzano processori, l'aumento e la diminuzione della conduttività elettrica dei resistori protonici fornisce l'apprendimento automatico analogico.
La conduttività è controllata dal movimento dei protoni.Per aumentare la conduttività, più protoni vengono spinti nel canale nel resistore e per diminuire la conduttività, i protoni vengono espulsi. Ciò si ottiene utilizzando un elettrolita (simile a una batteria) che conduce i protoni ma blocca gli elettroni. L'aumento della velocità dei protoni accelera notevolmente il processo di apprendimento automatico.
Immagine di copertina: Illustrazione artistica di un resistore programmabile a protoni. Fonte: Ella Maru Studio, Murat Onen, MIT
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