Material exclusivo imita o aprendizado do cérebro durante o sono

Os pesquisadores desenvolveram um material que replica a forma como o cérebro armazena informações. Ele trabalha,

copiando sinapses de neurônios.Isso imita o aprendizado que ocorre durante o sono profundo. O material magnético foi desenvolvido por um grupo de pesquisadores da Universidade Autônoma de Barcelona por meio de computação neuromórfica.

A computação neuromórfica é um novo conceito emem que o comportamento cerebral é emulado imitando as funções sinápticas básicas dos neurônios. Entre elas está a plasticidade: capacidade de reter ou esquecer informações dependendo da duração e repetição de impulsos elétricos que estimulam os neurônios. Está tudo relacionado ao aprendizado e à memória.

Entre os materiais que imitam as sinapses neuronais estão:Os pesquisadores destacam materiais memresistivos, ferroelétricos, materiais de mudança de fase, isolantes topológicos e, mais recentemente, materiais magnetoiônicos. Mudanças em suas propriedades magnéticas são causadas pelo movimento de íons dentro do material com a aplicação de um campo elétrico.

O papel da espessura do filme CoN no movimento de íons.
(a) Representação esquemática da atuação de tensão em filmes CoN usando uma porta eletrolítica.
b é um esboço da dupla camada elétrica formada na superfície dos filmes CoN durante o disparo eletrolítico.
Crédito: Materials Horizons (2022). DOI: 10.1039/D2MH01087A

Agora os pesquisadores desenvolveram um material baseado em uma fina camada de mononitreto de cobalto (CoN). Ao aplicar um campo elétrico, o acúmulo de íons nele pode ser controlado.

“Com uma espessura de camada de mononitreto de cobalto inferior a50 nanômetros e ao aplicar tensão a uma frequência superior a 100 ciclos por segundo, conseguimos emular uma função lógica adicional. Depois que a tensão é aplicada, o dispositivo pode ser programado para aprender ou esquecer algo sem a necessidade de energia adicional. Tudo isso imita as funções sinápticas que ocorrem no cérebro durante o sono profundo. O processamento da informação pode então continuar sem qualquer sinal externo”, explicam os autores do estudo.

Como resultado, os cientistas desenvolveram uma sinapse artificial, que no futuro se tornará um novo paradigma computacional. Ele substituirá o usado nos computadores modernos.

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