È stato sviluppato un dispositivo molecolare simile al cervello umano

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Un gruppo di ricerca internazionale ha sviluppato un dispositivo molecolare che ricorda le proprietà di plasticità del cervello umano.

La ricerca, pubblicata su “Nature”, ha evidenziato come questi dispositivi siano in grado di essere configurati per determinati scopi computazionali, semplicemente modificando i livelli di tensione elettrica applicati al sistema. Inoltre, similmente ai neuroni umani, possono immagazzinare dati autonomamente, e applicarli per elaborazioni future. A questo proposito, Stanley Williams, professore di Ingegneria Elettrica e Informatica alla Texas A&M University, ha affermato: “Abbiamo creato un dispositivo molecolare che ha il potenziale di essere plasmabile radicalmente, non modificando le connessioni fisiche come nel cervello, ma riprogrammando la sua logica interna”. Tale tecnologia potrebbe aiutare a progettare chip di elaborazione a basso consumo energetico e con rinnovate capacità di calcolo.

Nello specifico, questi dispositivi prendono il nome di memristors, e diversamente dai tradizionali processori costruiti con componenti elettroniche, non soffrirebbero del problema dell’inefficienza dell’hardware nello spostamento dei dati, il cosiddetto: collo di bottiglia di von Neumann. I memristors sarebbero costruiti attraverso l’impiego di terre rare, come per esempio il biossido di niobio e il biossido di vanadio, agevolando le proprietà di calcolo e di immagazzinamento dei dati dovute alle caratteristiche fisiche insite in questi materiali. Tuttavia, l’operatività di queste unità computazionali è limitata da determinati regimi di temperatura, che gli scienziati stanno cercando di eludere attraverso la ricerca di molecole organiche comparabili per caratteristiche fisiche.

A tal proposito, i ricercatori stanno studiando i meccanismi molecolari alla base del comportamento di commutazione elettrica dei sistemi organici, caratterizzato dalla straordinaria proprietà di risultare sia isolanti che conduttori di corrente con una tensione elettrica separata. Il metodo di analisi si è basato sulla tecnica di "imaging" chiamata spettroscopia Raman. In particolare, hanno cercato firme spettrali nel movimento vibrazionale di una molecola organica che potesse spiegare le molteplici transizioni di fase. Le osservazioni hanno rivelato che tali proprietà conduttive sono attribuibili alle oscillazioni degli elettroni all’interno delle molecole.

Il dottor Sreetosh Goswami, ricercatore presso la National University of Singapore, ha dichiarato che le applicazioni di questi dispositivi molecolari consisterebbero nell’eseguire calcoli complessi in una successione di programmazione temporale. Nello specifico ha affermato: “Quando stai imparando qualcosa di nuovo o quando stai prendendo una decisione, il cervello può effettivamente riconfigurare e cambiare il cablaggio fisico. Allo stesso modo, possiamo riprogrammare o riconfigurare logicamente i nostri dispositivi dando loro un impulso di tensione diverso da quello che avevano in precedenza”.

FONTE: phys.org
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