Onderzoekers hebben een materiaal ontwikkeld dat repliceert hoe de hersenen informatie opslaan. Hij werkt,
Neuromorphic computing is een nieuw concept in de wereldwaarin hersengedrag wordt nagebootst door de fundamentele synaptische functies van neuronen na te bootsen. Daartoe behoort plasticiteit: het vermogen om informatie vast te houden of te vergeten, afhankelijk van de duur en herhaling van elektrische impulsen die neuronen stimuleren. Het heeft allemaal te maken met leren en geheugen.
Onder de materialen die neuronale synapsen nabootsen zijn:Onderzoekers benadrukken memresistieve materialen, ferro-elektrische materialen, faseveranderingsmaterialen, topologische isolatoren en, meer recentelijk, magneto-ionische materialen. Veranderingen in hun magnetische eigenschappen worden veroorzaakt door de beweging van ionen in het materiaal onder toepassing van een elektrisch veld.
De rol van CoN-filmdikte in de beweging van ionen.
(a) Schematische weergave van spanningsactivering op CoN-films met behulp van een elektrolytische poort.
b is een schets van de elektrische dubbellaag die tijdens elektrolytisch poorten op het oppervlak van CoN-films wordt gevormd.
Krediet: Materials Horizons (2022). DOI: 10.1039/D2MH01087A
Nu hebben onderzoekers een materiaal ontwikkeld op basis van een dunne laag kobaltmononitride (CoN). Door een elektrisch veld aan te leggen kan de ophoping van ionen daarin worden gecontroleerd.
“Met een kobaltmononitridelaagdikte van minder dan50 nanometer en bij het aanleggen van spanning met een frequentie van meer dan 100 cycli per seconde konden we een extra logische functie emuleren. Zodra er spanning op staat, kan het apparaat worden geprogrammeerd om iets te leren of te vergeten zonder dat er extra stroom nodig is. Dit alles bootst de synaptische functies na die in de hersenen plaatsvinden tijdens de diepe slaap. De informatieverwerking kan dan doorgaan zonder enig extern signaal”, leggen de auteurs van het onderzoek uit.
Als gevolg hiervan hebben wetenschappers een kunstmatige synaps ontwikkeld, die in de toekomst een nieuw computerparadigma zal worden. Het zal de versie vervangen die in moderne computers wordt gebruikt.
Lees verder:
Wetenschappers bevestigen alternatieve zwaartekrachttheorie: waarom het de natuurkunde verandert
Een enorme impact van een ruimtevoorwerp veroorzaakte het magnetisch veld van de aarde
Varkenshart klopt langzamer na transplantatie op mens