15:55 2023-01-26
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii cu grafen descoperă memoria pe termen lung în canalele nanofluidice 2D
_ Cercetătorii despre grafen descoperă pe termen lung memorie în canale nanofluidice 2D
O colaborare între echipe de la Institutul Național al Grafenului (NGI) de la Universitatea din Manchester și de la École Normale Supérieure (ENS), Paris, a demonstrat învățarea Hebbian în nanocanale artificiale, unde canalele au arătat memorie pe termen scurt și lung. Învățarea hebbiană este un termen tehnic introdus în 1949 de Donald Hebb, care descrie procesul de învățare prin efectuarea repetitivă a unei acțiuni. Lucrarea este publicată în revista Science.
Învățarea Hebbian este un mecanism de învățare binecunoscut, este procesul în care ne „obișnuim” să facem o acțiune. Similar cu ceea ce se întâmplă în rețelele neuronale, cercetătorii au reușit să arate existența memoriei în canale bidimensionale care sunt similare tunelurilor la scară atomică, cu înălțimi care variază de la câțiva nanometri până la angstromi (10-10 m). Acest lucru a fost realizat folosind săruri simple (inclusiv sare de masă) dizolvate în apă care curge prin nanocanale și prin aplicarea de scanări/impulsuri de tensiune (< 1 V).
Studiul subliniază importanța dezvoltării recente a ultrasubțiri. nanocanale. În acest studiu au fost utilizate două tipuri de nanocanale. „Canalele curate” au fost de la echipa Manchester condusă de prof. Radha Boya, care sunt obținute prin asamblarea straturilor 2D de MoS2. Aceste canale au o sarcină de suprafață mică și sunt netede din punct de vedere atomic. Grupul Prof. Lyderic Bocquet de la ENS a dezvoltat „canalele activate”, acestea au o sarcină mare de suprafață și sunt obținute prin gravarea cu fascicul de electroni a grafitului.
O diferență importantă între amintirile în stare solidă și cele biologice este că primele funcționează prin electroni, în timp ce aceștia din urmă au fluxuri ionice centrale pentru funcționarea lor. În timp ce „dispozitive de memorie” pe bază de siliciu în stare solidă sau oxid de metal care pot „învăța” au fost dezvoltate de mult timp, aceasta este o primă demonstrație importantă a „învățării” prin soluții ionice simple și tensiuni joase. „Efectele de memorie din nanocanale ar putea fi utilizate în viitor în dezvoltarea computerelor nanofludice, a circuitelor logice și în imitarea sinapselor neuronilor biologici cu nanocanale artificiale”, a spus co-autorul principal Prof. Lyderic Bocquet.
Coautorul principal. Prof. Radha Boya, a adăugat că „nanocanalele au reușit să memoreze tensiunea anterioară aplicată acestora, iar conductanța lor depinde de istoricul aplicării tensiunii”. Aceasta înseamnă că istoricul de tensiune anterioară poate crește (potența în ceea ce privește activitatea sinaptică) sau poate scădea (deprima) conducerea nanocanalului.
Dr. Abdulghani Ismail de la Institutul Național al Grafenului și co-primul autor al cercetării a spus: „Am reușit să arătăm două tipuri de efecte de memorie în spatele cărora există două mecanisme diferite. Existența fiecărui tip de memorie ar depinde de condițiile experimentale (canal). tip, tip de sare, concentrație de sare etc.).”
Paul Robin de la ENS și co-primul autor al lucrării a adăugat: „Mecanismul din spatele memoriei în „canalele MoS2 curate” este transformarea -ionul conductor se cuplează cu un polielectrolit ion conductor, în timp ce pentru „canalele activate” adsorbția/desorbția cationilor (ionii pozitivi ai sării) de pe peretele canalului a dus la efectul de memorie.”
Dr. Theo Emmerich de la ENS și co-primul autor al articolului a comentat, de asemenea, „Memristorul nostru nanofluid este mai asemănător cu memoria biologică în comparație cu memristorii în stare solidă”. Această descoperire ar putea avea aplicații futuriste, de la computere nanofluide de putere redusă la aplicații neuromorfe.
Comentarii:
Adauga Comentariu