Mostrando entradas con la etiqueta perovskita. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta perovskita. Mostrar todas las entradas

sábado, 5 de febrero de 2022

Nanoelectrónica reconfigurable para cerebros artificiales

Cuando el cerebro humano aprende algo nuevo, se adapta. Pero cuando la inteligencia artificial aprende algo nuevo, tiende a olvidar la información que ya aprendió. En el artículo Reconfigurable perovskite nickelate electronics for artificial intelligence, publicado en la revista Science, se muestra una forma en que los nanochips de las computadoras podrían reconfigurarse dinámicamente para recibir nuevos datos, como lo hace el cerebro, de modo de seguir aprendiendo en el tiempo. "Los cerebros de los seres vivos pueden aprender continuamente a lo largo de su vida. Ahora hemos creado una plataforma artificial para que las máquinas aprendan a lo largo de su vida", dice Shriram Ramanathan, profesor de la Escuela de Ingeniería de Materiales de la Universidad de Purdue. A diferencia del cerebro, que forma constantemente nuevas conexiones entre las neuronas para permitir el aprendizaje, los circuitos de un chip de computadora no cambian. Un circuito de una máquina usado durante años no es diferente del circuito original. Este es un problema para hacer algo portátil como vehículos autónomos o robots en el espacio capaces de tomar decisiones por su cuenta en entornos aislados.
Crédito de la foto: Universidad Purdue / Rebecca McElhoe
Si la IA pudiera integrarse directamente en el hardware en lugar de simplemente ejecutarse en el software como se suele hacer, estas máquinas podrían operar de manera más eficiente. Tener toda la funcionalidad central requerida para la computación neuromórfica en un tipo de nanodispositivo podría ofrecer mejoras dramáticas a las arquitecturas informáticas emergentes. Los dispositivos reconfigurables ofrecen la capacidad de programar circuitos electrónicos bajo demanda. Los investigadores de demostraron la creación de neuronas artificiales, sinapsis y condensadores de memoria en perovskita (NdNiO3), dispositivos que se pueden reconfigurar simplemente para un propósito específico mediante pulsos eléctricos de un solo disparo. El hardware es un pequeño dispositivo rectangular hecho de un material llamado niquelato de perovskita, muy sensible al hidrógeno. La aplicación de pulsos eléctricos a diferentes voltajes permite que el dispositivo mezcle una concentración de iones de hidrógeno en cuestión de nanosegundos creando estados que podrían asignarse a las funciones correspondientes en el cerebro. Cuando el dispositivo tiene más hidrógeno cerca de su centro puede actuar como una neurona, una única célula nerviosa. Con menos hidrógeno en esa ubicación, el dispositivo sirve como sinapsis, una conexión entre neuronas, lo que usa el cerebro para almacenar memoria en los circuitos neuronales complejos. 
Un interesante avance ya que si queremos construir cerebros artificiales debemos tener la capacidad de programar, reprogramar y cambiar el chip continuamente.

Lectura complementaria:

viernes, 17 de febrero de 2017

Tinta solar de perovskita para paneles imprimibles.

El Dr. Hairen Tan y su equipo de la Universidad de Toronto, presentaron paneles solares impresos capaces de convertir casi cualquier superficie en un generador de energía. El artículo relacionado “Efficient and stable solution-processed planar perovskite solar cells via contact passivation” se publicó en la revista Science el 17 de febrero del año 2017. Hoy en día, prácticamente todas las células solares comerciales están hechas de láminas finas de silicio cristalino de muy alta pureza obtenibles mediante un proceso que consume mucha energía, requiere temperaturas superiores a 1.000 grados Celsius y grandes cantidades peligrosos disolventes. En contraste, las células solares de perovskita (trióxido de titanio y calcio) dependen de una nanocapa de cristales ortorrómbicos diminutos, cada uno de ellos aproximadamente 1.000 veces más pequeño que el ancho de un cabello humano, de bajo costo y sensibles a la luz. Los preparados de perovskita se pueden mezclar en líquidos para formar una especie de "tinta solar", utilizable para imprimir sobre vidrio, plástico u otros materiales mediante un simple proceso de impresión por inyección. Muchas células solares de perovskita experimentan una fuerte caída en el rendimiento después de sólo unas pocas horas, pero las células desarrolladas por el equipo de investigadores de la Universidad de Toronto retuvieron más del 90 por ciento de su eficiencia, incluso después de 500 horas de uso. La tecnología propuesta podría utilizarse en conjunto con las células solares convencionales colocando  nanocapas de cristales de perovskita directamente en la parte superior de silicio sin dañar el material subyacente. Una célula híbrida de perovskita-silicio podría aumentar significativamente la eficiencia de los paneles haciendo que la energía solar se constituya en las mejor propuesta energética.




Lectura complementaria: