El
cerebro humano, alimentado solo con el aporte calórico de una dieta modesta,
supera fácilmente a las supercomputadoras de última generación alimentadas por
entradas de energía. La diferencia radica en los múltiples estados de los
procesos cerebrales frente a los dos estados binarios de los procesadores
digitales, así como en la capacidad de almacenar información sin consumo de
energía: memoria no volátil. Estas ineficiencias en las computadoras
convencionales de hoy en día han despertado un gran interés en desarrollar
sinapsis sintéticas para usar en computadoras que puedan imitar la forma en que
funciona el cerebro. En el artículo Optoelectronic Synapses Based
on Hot-Electron-Induced Chemical Processes, publicado el 3 de febrero
del año 2020 en ACS Nano Letters, investigadores del King's College de Londres
presentan una serie de dispositivos de nanorods (nanohilos o
nanoalambres) que imitan mejor al
cerebro para ser aplicados en redes neuronales artificiales.
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| Crédito: Anatoly V. Zayats y col. ACS Nano Letters. |
Ellos construyen una serie de nanorods de oro rematados con una unión de
polímero PLH (poli-L-histidina). La luz o un voltaje eléctrico pueden excitar
los plasmones (oscila- ciones colectivas de elec- trones) liberando electrones
calientes en el PLH capaces de cambiar gradualmente la química del polímero y,
por lo tanto, posibilitando diferentes niveles de conductividad o
emisividad de la luz. La forma en que cambia el polímero depende de si el
oxígeno o el hidrógeno lo rodean. Un entorno químico de nitrógeno
químicamente inerte preservará el estado sin que se requiera ningún aporte de
energía para que actúe como memoria no volátil. La unión puede configurarse y leerse de forma óptica, eléctrica o establecerse de una manera y leer
la otra permitiendo una gran versatilidad. Una ventaja importante del
control óptico es que puede cambiar y leer el dispositivo de forma inalámbrica. La
densidad de las matrices sinápticas de nanorods se acerca de manera
impresionante a la densidad sináptica del cerebro, quedando solo mejorar en un
factor de aproximadamente de mil. Un nuevo avance posibilitado por las tecnologías convergentes, NBIC (Nano-Bio-Info y Cogno), las tecnologías del siglo XXI.
Información complementaria:
Optoelectronic Synapses Based on Hot-Electron-Induced Chemical Processes
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