Il materiale unico imita l'apprendimento del cervello durante il sonno

I ricercatori hanno sviluppato un materiale che replica il modo in cui il cervello memorizza le informazioni. Lui lavora,

copiare le sinapsi dei neuroni.Questo imita l’apprendimento che avviene durante il sonno profondo. Il materiale magnetico è stato sviluppato da un gruppo di ricercatori dell'Università Autonoma di Barcellona utilizzando il calcolo neuromorfico.

Il calcolo neuromorfico è un concetto nuovoin cui il comportamento cerebrale viene emulato imitando le funzioni sinaptiche di base dei neuroni. Tra questi c'è la plasticità: la capacità di trattenere o dimenticare le informazioni a seconda della durata e della ripetizione degli impulsi elettrici che stimolano i neuroni. È tutto legato all'apprendimento e alla memoria.

Tra i materiali che imitano le sinapsi neuronali ci sono:I ricercatori evidenziano materiali memresistivi, materiali ferroelettrici, materiali a cambiamento di fase, isolanti topologici e, più recentemente, materiali magnetoionici. I cambiamenti nelle loro proprietà magnetiche sono causati dal movimento degli ioni all'interno del materiale con l'applicazione di un campo elettrico.

Il ruolo dello spessore del film CoN nel movimento degli ioni.
(a) Rappresentazione schematica dell'attuazione della tensione sui film CoN utilizzando un gate elettrolitico.
b è uno schizzo del doppio strato elettrico formato sulla superficie dei film CoN durante il gating elettrolitico.
Credito: Materiali Orizzonti (2022). DOI: 10.1039/D2MH01087A

Ora i ricercatori hanno sviluppato un materiale basato su un sottile strato di mononitruro di cobalto (CoN). Applicando un campo elettrico è possibile controllare l'accumulo di ioni al suo interno.

“Con uno spessore dello strato di mononitruro di cobalto inferiore a50 nanometri e applicando tensione a una frequenza superiore a 100 cicli al secondo siamo riusciti a emulare un'ulteriore funzione logica. Una volta applicata la tensione, il dispositivo può essere programmato per apprendere o dimenticare qualcosa senza la necessità di ulteriore alimentazione. Tutto ciò imita le funzioni sinaptiche che si verificano nel cervello durante il sonno profondo. L’elaborazione delle informazioni può quindi continuare senza alcun segnale esterno”, spiegano gli autori dello studio.

Di conseguenza, gli scienziati hanno sviluppato una sinapsi artificiale, che in futuro diventerà un nuovo paradigma informatico. Sostituirà quello utilizzato nei computer moderni.

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