В MIT создали наноустройство, которое имитирует работу нейронов с помощью механической памяти

Исследователи MIT разработали наноразмерное вычислительное устройство, способное одновременно хранить и обрабатывать информацию благодаря физическим свойствам мягкого полимера. Оно имитирует некоторые принципы работы биологических нейронов и в перспективе может использоваться в энергоэффективных датчиках, носимой электронике и робототехнике.

В MIT создали наноустройство, которое имитирует работу нейронов с помощью механической памяти

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.

Читайте также

Что на самом деле смогут квантовые компьютеры и когда они изменят мир?

Что на самом деле смогут квантовые компьютеры и когда они изменят мир?

Почему дата-центры не строят в Арктике или на дне океана?

Почему дата-центры не строят в Арктике или на дне океана?

Во Франции предложили налог на интернет-трафик: 5 центов за гигабайт

Во Франции предложили налог на интернет-трафик: 5 центов за гигабайт

Робот-пожарный стреляет пеной на 60 метров

Робот-пожарный стреляет пеной на 60 метров

Сэм Альтман назвал локальный ИИ неэффективной тратой оперативной памяти

Сэм Альтман назвал локальный ИИ неэффективной тратой оперативной памяти

Российские ученые создали нанокаркас для двойной атаки на раковые клетки

Российские ученые создали нанокаркас для двойной атаки на раковые клетки

ИИ обнаружил 33 новых материала MXene в научных архивах 1970-х годов

ИИ обнаружил 33 новых материала MXene в научных архивах 1970-х годов

Nvidia выпустила открытую ИИ-модель для транскрибации аудио на 40 языках

Nvidia выпустила открытую ИИ-модель для транскрибации аудио на 40 языках

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

ИИ-агентов GPT и Claude столкнули в Minecraft — одни воевали, другие спорили

ИИ-агентов GPT и Claude столкнули в Minecraft — одни воевали, другие спорили

Астрономы обнаружили, как звезда-спутник искажает атмосферу Бетельгейзе

Астрономы обнаружили, как звезда-спутник искажает атмосферу Бетельгейзе

Chery Tiggo 2 провалил краш-тесты Latin NCAP, получив ноль звёзд за безопасность

Chery Tiggo 2 провалил краш-тесты Latin NCAP, получив ноль звёзд за безопасность

NASA потеряло связь с «Вояджером-1» перед историческим рекордом

NASA потеряло связь с «Вояджером-1» перед историческим рекордом