Инновационное открытие, сделанное в Университете Лимерика в Ирландии, впервые показало, что нетрадиционные вычисления, подобные мозговым, могут быть достигнуты даже на крошечном уровне атомов и молекул.
Исследователи из Института Бернала при Университете Лимерика они работали с международной командой учёных. Цель? Создание нового типа органического материала, способного «учиться» на своем прошлом поведении.
Они называют это «динамическим молекулярным переключателем» и описывают его открытие и характеристики в новом исследовании, опубликованном в международном журнале Nature Materials.
исследование
Многонациональная команда под руководством Дэмиен Томпсон, Кристиан Ниджуис ed Энрике дель Барко у него образовался слой молекул толщиной в два нанометра (в 50.000 XNUMX раз тоньше пряди волос), который «помнит» свою историю, когда через него проходят электроны.
«В этом материале значения состояний включения/выключения постоянно меняются», — объясняет профессор Томпсон. «Это обеспечивает новую революционную альтернативу обычным цифровым переключателям на основе кремния, которые можно только включать или выключать».
Динамический органический переключатель может, по сути, имитировать синаптическое поведение мозга по принципу Павлова «вызов и ответ».
Расчет как в мозг
Чтобы сымитировать динамическое поведение синапсов на молекулярном уровне, исследователи объединили быстрый перенос электронов (аналогично быстрым процессам деполяризации в биологии) с медленным связыванием протонов, ограниченным диффузией (аналогично роли нейротрансмиттеров).
«Сообщество давно знает, что кремниевая технология работает совершенно иначе, чем наш мозг», — говорят исследователи.
По этой причине мы использовали новые типы электронных материалов на основе «мягких» молекул для имитации компьютерных сетей, подобных мозгу.
Возможные применения
Этот настоящий прорыв открывает совершенно новый спектр адаптивных и реконфигурируемых систем, создавая новые возможности в области устойчивой и «зеленой» химии: от более эффективного химического производства фармацевтических препаратов и других химикатов с добавленной стоимостью до разработки новых органических материалов для высокоплотных химикатов. обработки и памяти крупных дата-центров.
Другими словами, это прокладывает путь к более устойчивым вычислениям.
«Это только начало», — объясняет Томпсон. «Мы уже привержены расширению этого нового поколения интеллектуальных молекулярных материалов, которые позволят разрабатывать устойчивые альтернативные технологии для решения основных энергетических, экологических и медицинских проблем».
