В основе разработки находится тончайший слой полидиметилсилоксана (PDMS), помещенный между двумя металлическими электродами. При подаче напряжения электроды сближаются и сжимают мягкий полимер, а после прекращения воздействия он постепенно возвращается в первоначальную форму.
Именно медленное восстановление PDMS позволяет устройству своеобразным образом «помнить» предыдущие воздействия. Его текущее состояние зависит от истории приложенных напряжений, а накопленная таким образом информация преобразуется в электрический отклик.
Работа устройства напоминает один из принципов действия биологического нейрона. Сигнал постепенно изменяет состояние полимерного слоя, пока система не достигает определенного порога и не срабатывает. После снижения напряжения материал возвращается в исходное состояние и оказывается готов к следующему циклу.
Использование мягкого полимера решило и одну из проблем наномеханических вычислительных систем. При слишком сильном сближении металлические поверхности способны необратимо прилипать друг к другу. Эластичный слой PDMS действует как нанопружина, позволяя электродам многократно сближаться и расходиться без разрушения устройства.
Разработчики отмечают, что память и обработка информации здесь фактически объединены внутри одного микроскопического элемента. Такой подход отличается от традиционной электроники, где данные постоянно перемещаются между памятью и вычислительными блоками, что увеличивает энергопотребление.
В дальнейшем команда MIT хочет добавить к технологии сенсорные функции, объединив получение сигналов, память и вычисления в одном компоненте. Подобные устройства потенциально могут применяться в маломощных автономных датчиках, носимой медицинской электронике, протезах и робототехнике.
