Transistores adaptativos para IA y redes neuronales

Los chips utilizados en informática constan de componentes electrónicos que siempre hacen lo mismo. La tendencia es desarrollar transistores adaptativos flexibles capaces de cambiar en un instante para realizar diferentes tareas lógicas según sea necesario. Esto abre oportunidades nuevas en el campo de la inteligencia artificial, de las redes neuronales y de una lógica que funcione con más valores que el 0 y 1. Científicos de TU Wien (Viena) explican en el artículo "Nanometer-Scale Ge-Based Adaptable Transistors Providing Programmable Negative Differential Resistance Enabling Multivalued Logic" (ACS Nano) como pudieron hacer el transistor más flexible conocido hasta ahora utilizando el elemento germanio. 

Crédito: Walter M. Weber y col. ACS Nano 2021, 15,11, 18135/18141

El transistor es la base de todo dispositivo electrónico moderno, permite que la corriente fluya o bloquea el flujo de corriente, depen- diendo de si se aplica o no un voltaje eléctrico a un electrodo de control haciendo posible construir circuitos lógicos simples pero también alma- cenar memoria. El novedoso transistor logra controlar electrones y huecos por separado debido a que el germanio tiene una estructura electrónica muy especial: cuando aplica voltaje, el flujo de corriente aumenta ini-cialmente, como es de esperar. Sin embargo, des- pués de un cierto umbral, el flujo de corriente disminuye nuevamente; a esto se lo denomina resistencia diferencial negativa. El resultado es nuevos grados de libertad utilizables para darle al transistor exactamente las propiedades necesarias en este momento. La adaptabilidad del nuevo transistor es tal que por ejemplo las operaciones aritméticas, que antes requerían 160 transistores, son posibles ahora con 24. Las nuevas posibilidades de los transistores adaptativos son particularmente interesantes para aplicaciones en el campo de la inteligencia artificial: ahora es posible cambiar circuitos directamente en el chip de una manera específica. Seguramente a futuro se incrementará, debido a su eficiencia, la utilización de los nanotransistores adaptativos.

Información complementaria: Nanometer-Scale Ge-Based Adaptable Transistors Providing Programmable Negative Differential Resistance Enabling Multivalued Logic

Nanopartículas elásticas de ARN y cáncer.

En el artículo RNA Nanoparticles as Rubber for Compelling Vessel Extravasation to Enhance Tumor Targeting and for Fast Renal Excretion to Reduce Toxicity, publicado en la revista ACS Nano (septiembre 2020),  investigadores del  Center for RNA Nanobiotechnology and Nanomedicine de la Universidad Estatal de Ohio demostraron que las nanopartículas (NPs) del ARN con propiedades elásticas de consistencia similar al caucho permiten a las moléculas estirarse y volver a su forma normal de modo de orientarse con eficiencia a los tumores y facilitar su rápida eliminación del organismo. La comprensión de la estructura y comportamiento es esencial debido a su potencial utilización en el delivery certero de drogas.  

Crédito: Peixuan Guo y col. Center of RNA Nanobiotechnology and Nanomedicine. ACS Nano 2020

La consistencia de las nanoparticulas de ARN les permite deslizarse a través de los filtros del riñón para ser excretadas por la orina media hora después de la inyección sistémica. Esto, a su vez, reduce la retención del agente anticáncer en órganos vitales, bajando su toxicidad. Algunas de las conclusiones del artículo son: a) Las NPs del ARN son estirables y encogibles, como el caucho. b)   En los modelos animales, las NPs del ARN disminuyen notablemente su acumulación en órganos sanos cuando se las compara con las NPs de oro y de hierro de similar la tamaño.  c)   A la  de media hora después de la inyección sistémica, las NPs del ARN de 5, 10 y 20 nanómetros de tamaño fueron filtradas por los riñones conservando su estructura original en orina, aunque el límite superior del poro del riñón para la filtración es generalmente 5,5 nanómetros. Esto sugiere que los NPs más grandes del ARN se deslizan como una ameba a través de poros de la filtración volviendo a su tamaño y forma original en la orina. Las conclusiones permiten inferir la cusas por las cuales las nanopartículas del ARN constituyen una gran promesa para usos industriales y biomédicos, especialmente como sondas portadoras para el lanzamiento dirigido de drogas anticáncer.  

Información complementaria:                                                                                                     RNA Nanoparticles as Rubber for Compelling Vessel Extravasation ...