【48812】人工纳米流体突触可实现存内核算有助研制节能的液体硬件

来源：大鱼游戏官网    发布时间：2024-07-12 20:41:57

  瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研讨团队制作了一种用于内存的新式纳米流体设备，这使他们第一次能衔接两个“人工突触”。该设备为受大脑启示的液体硬件规划铺平了路途。这项研讨宣布在最新一期《天然·电子学》杂志上。

  大脑信息处理是直接对存储的数据履行核算，而核算机则在内存单元和中心处理单元之间来回传输数据。这种低效的别离（冯诺依曼瓶颈）导致核算机动力本钱不断上升。

  自20世纪70年代以来，研讨人员一直致力于研讨忆阻器。这是一种电子元件，可像突触相同核算和存储数据。但洛桑联邦理工学院工程学院纳米生物学实验室构建了一种依托离子而不是电子的功能性纳米流体忆阻器材。这种器材更挨近大脑节能的信息处理方法。

  电子忆阻器依托电子和空穴来处理数字信息，而新开发的忆阻器可利用一系列不同的离子来处理。该器材在芯片上制作，办法是在氮化硅膜的中心创立一个纳米孔。研讨人员添加了钯和石墨层来创立离子纳米通道。当电流流过芯片时，离子经过通道并集合在孔隙处时，芯片外表和石墨之间发生气泡。当石墨层被气泡迫使向上时，该器材变得更导电，并将存储状况切换为“敞开”。当负电压使各层从头触摸，存储器则重置为“封闭”状况。

  研讨人员表明，大脑中的离子通道在突触内阅历了结构改动，依据离子流向中心毛孔的形状，该器材被称为高度不对称通道。团队成功地将两个高度不对称通道与一个电极衔接起来，然后构成根据离子流的逻辑电路。

  只要将器材浸入含有离子的电解质水溶液中，经过改动离子，比如钾、钠和钙，就会调整器材的内存，从而影响它从打开到封闭的方法和它的内存量。这一方法十分别致。研讨人员接下来还能够将这一器材与水道衔接起来，创立全液体回路。这样不但能构建内置冷却机制，水的运用还将促进生物相容性器材的开发。能够想见，这一些器材在脑机接口和神经医学方面将具有特殊的使用。

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