Sinapsi artificiali 10.000 volte più veloci delle sinapsi biologiche

Un team di scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha sviluppato un resistore naturale sinapsi cerebrale che, secondo gli autori, è mille volte più piccola e diecimila volte più veloce della sua controparte biologica. I ricercatori hanno descritto il loro approccio, in particolare l'idea, durante la progettazione reti neurali artificiali Bilanciare la persistenza della memoria e la velocità di elaborazione, in una pubblicazione su Science.

Hanno progettato un elemento la cui conduttività era determinata dall'introduzione o dalla rimozione di protoni in un canale di vetro fosfosilicato (PSG). In un certo senso, questo imita il comportamento delle sinapsi biologiche che ioni per trasmettere segnali attraverso il divario tra due Neuroni uso. Il dispositivo è dotato di tre connettori, due dei quali sono l'ingresso e l'uscita del Synapse rappresentano, mentre il terzo serve ad applicare un campo elettrico che eccita i protoni per spostarsi dal serbatoio al canale PSG o viceversa, a seconda della direzione del campo elettrico. Più protoni nel canale ne aumentano la resistenza.

 Fonte immagine: Pixabay ; Scienza

I ricercatori hanno sviluppato i principi di progettazione per questo circuito nel 2020, ma i loro primi prototipi utilizzavano materiali che non erano compatibili con i processi di sviluppo del circuito integrato. Il passaggio al PSG ha il velocità di commutazione aumentato notevolmente poiché i nanopori nella struttura consentono ai protoni di muoversi molto rapidamente attraverso il materiale. Inoltre, può resistere a impulsi di campo elettrico molto forti senza subire danni. Tensioni fino a 10 volt danno ai protoni un enorme aumento di velocità e sono la chiave del vantaggio in termini di prestazioni rispetto a loro sinapsi biologiche.