Мемристоры сделают компьютеры будущего умными, как мозг

Новое вещество для изменения работы устройства, которое хранит и обрабатывает информацию, использовали ученые из Курчатовского института вместе с коллегами из Ивановского химико-технологического университета. Это вещество похоже на витамин B12, но не содержит генетический материал.

Ученые из лаборатории технологий искусственного интеллекта проводят эксперименты с мемристорами. Эти устройства сделаны из специального материала — полианилина. Он может взаимодействовать с живыми организмами.

Мемристоры — это микроэлектронные элементы нового типа. Они могут работать как синапсы в мозге, то есть хранить и обрабатывать информацию. Такие устройства могут стать важной частью компьютеров будущего, которые работают как мозг человека. Эти электронные компоненты могут одновременно хранить информацию и обрабатывать ее.

Один из главных параметров мемристора — напряжение. Оно позволяет переключать устройство и менять его состояние. Напряжение зависит от материалов, из которых сделан мемристор. Но выбор таких материалов ограничен, их сложно создавать. Поэтому ученые решили попробовать изменить параметры устройства другим способом — меняя состав раствора электролита.

Мы провели эксперименты и выяснили, что если добавить в раствор электролита вещество, похожее на витамин В12, но без нуклеотидов (оно называется аквацианокобинамид), то это изменит напряжение, при котором устройство переключается.

Чем больше этого вещества в растворе, тем меньше нужно напряжения, чтобы переключить устройство. Если концентрация максимальная (2 мМ), то напряжение переключения снижается до 100 милливольт. Обычно для переключения нужно 500–600 милливольт напряжения.

Это может быть полезно при работе с биологическими системами, где возникают напряжения в 50–100 милливольт, — рассказала Мария Серенко, лаборант-исследователь лаборатории технологий искусственного интеллекта.

Ученые считают, что результаты исследования помогут настраивать и изменять свойства устройств, которые могут запоминать информацию с помощью органических материалов. Это позволит подготовить их к будущим задачам.

Результаты исследования опубликованы в журнале «Нанотехнологии».

24.11.2024