 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Наночипы с нанесением серебра действуют как синапсы мозга
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Наночипы с нанесением серебра действуют как синапсы мозга
Исследователи из США разработали простое в изготовлении надежное наноразмерное устройство, которое может имитировать взаимодействие нейронов мозга между собой.
Двухполюсное электронное устройство, известное как мемристор (от «memory» - память и «resistor» - резистор), похоже на биологический синапс тем, что его электропроводность может быть весьма точно изменена за счет регулировки протекающего через него заряда. Исследователи обнаружили, что изменение способа введения ионов серебра в устройства на основе кремния может существенно увеличить их производительность.
На рисунке показано принципиальное строение мемристора, а также способ, в соответствии с которым мемристоры могут действовать как синапсы между нейронам.
(Рисунок из Nano Letters, 2010, DOI: 10.1021/nl904092h)
Вей Лю (Wei Lu) из Университета Мичигана отмечает, что сопротивление мемристора контролируется за счет его «памяти» о силе тока и напряжении, действовавшем на него. Он добавляет, что мемристоры могут применяться для такого способа создания компьютера, которым пользуется природа для построения мозга.
Первый мемристор был получен в 2008 году на основе оксида титана, однако электронные устройства из этого материала сложно интегрировать с традиционными кремниевыми компьютерными схемами.
Мемристоры на основе кремния были разработаны позднее, и для таких устройств характерно скачкообразное изменение сопротивления. Исследователи из группы Лю разработали кремниевые мемристоры, отличающиеся лучшими статическими и динамическими электронными характеристиками. Лю заявляет, что новые устройства позволяют осуществлять лучшую имитацию биологических систем, так как отличаются постепенным изменением свойств и в большей степени могут быть подвержены внешнему контролю.
Мемристор характеризуется ионной проводимостью, сопротивление устройства меняется по мере перемещения свободных ионов. В разработанные ранее мемристоры ионы серебра вводились в кремний за счет электрода, контактирующего с кремниевым кристаллом. К сожалению, такой метод приводит к созданию локальных каналов проводимости, которые обуславливают скачкообразные изменения электрических свойств.
В группе Лю предложили вводить ионы серебра в кремниевый мемристор с помощью совместного распыления. С помощью аргоновой плазмы исследователи переносили атомы из образцов чистого серебра и кремния в вакуумную камеру, в которой содержались частично изготовленные мемристоры. Эти атомы осаждались на заготовки устройств, образуя пленку толщиной в 20-30 нм, при этом соотношение кремния и серебра можно легко контролировать. Полученные с помощью напыления устройства могут выдержать до 150 миллионов циклов перезаписи.
Мемристоры могут подражать работе синапсов из-за того, что синаптические связи двух нейронов аналогичным образом усиливаются или ослабевают в зависимости от возбуждения нейрона. Лю продемонстрировал, что полученные в его группе мемристоры играют такую же роль для обычной кремниевой электронной схемы, что и синапсы для нейронной сети, увеличивая и уменьшая свое сопротивление.
Надин Гергель-Хакетт (Nadine Gergel-Hackett), специалист по технологии мемристоров из Национального Института Стандартов и Технологий США высоко оценивает работу исследователей из Мичигана по успешному созданию аналога синапса головного мозга. Она добавляет, что работа является шагом вперед в разработке компьютеров, чья работа будет основана на аналогии с биологическими системами.
Источник: Nano Letters, 2010, DOI: 10.1021/nl904092h
Источник: http://www.chemport.ru
07.03.2010 19:46 | |
|
