Разработку создали исследователи из Южной Кореи, Индии и Австралии. Основой устройства стал пористый пирофосфат никеля — наноматериал, электрические свойства которого меняются под воздействием молекул воды.
В отличие от обычного датчика влажности, мемристор способен сохранять свое состояние после воздействия внешнего сигнала. В экспериментах ученые изменяли относительную влажность от 42 до 82%, наблюдая соответствующие изменения электрического сопротивления материала.
Расчеты показали, что молекулы воды воздействуют непосредственно на электронную структуру пирофосфата никеля, повышая его проводимость. Благодаря этому сама влажность фактически становится сигналом, которым можно «программировать» состояние мемристора.
Устройство способно работать и без непосредственного контакта. Влажный человеческий палец, расположенный примерно в миллиметре от поверхности, уже вызывал измеримое изменение проводимости. Чем ближе находился палец, тем сильнее и продолжительнее была реакция, что позволило воспроизвести поведение, напоминающее кратковременную и долговременную память.
Исследователи также объединили мемристор с алгоритмами машинного обучения. Система смогла различать разные уровни влажности и расстояния до источника с точностью более 97%.
Совмещение сенсора и памяти в одном компоненте потенциально позволит создавать более компактные нейроморфные системы, которым не придется постоянно передавать информацию между отдельными датчиками и вычислительными блоками. В перспективе технология может применяться в электронной коже, мягкой робототехнике, бесконтактных интерфейсах и устройствах мониторинга окружающей среды.
