Betere elektronica via imitatie van synapsen van menselijk brein met grafeen  | Grafeen (graphene)
Betere elektronica via imitatie van synapsen van menselijk brein met grafeen

Het humane brein is één van de meest complexe structuren in het universum en de centrale van waaruit de coördinatie en besturing van onze sensoren of zintuigen wordt gecontroleerd.

Een computer construeren dat kan leren en onthouden net als een menselijk brein is een enorme uitdaging voor de wetenschap.

Het complexe orgaan heeft ongeveer 86 miljard neuronen (zenuwcellen) en biljoenen verbindingen – of synapsen – die sterker of zwakker kunnen groeien in de tijd.

Wetenschappers schreven een verslag in het tijdschrift Nano Letters over de ontwikkeling van een eerste-van-zijn-soort synthetische zenuwcel dat de plasticiteit van het echte werk nabootst, en de wetenschap een stap dichter brengt bij mensachtige kunstmatige intelligentie.

Het menselijk brein heeft nog heel wat geheimen geborgen maar iets dat de wetenschappers wel weten is dat de flexibiliteit, of plasticiteit, van neuronale synapsen een cruciaal kenmerk is.

In de zenuwcellen kunnen vele factoren wijzigen, waaronder het aantal signaalmoleculen die worden vrijgelaten en de timing van die vrijgave. Deze veranderlijkheid laat neuronen toe om herinneringen te coderen, te leren en zichzelf te herstellen.

Afgelopen jaren waren onderzoekers bezig met het bouwen van artificiële neuronen en synapsen, met enig succes, echter zonder de flexibiliteit te bekomen die nodig was voor het aanleren.

Tian-Ling Ren en collega’s streefden om die uitdaging aan te pakken.

De onderzoekers creëerden een kunstmatige synaps van aluminium oxide en verdraaid tweelaags grafeen.

Ze merkten op dat ze in staat waren om de reactie intensiteit van de ontvangende “zenuwcel” te regelen door verschillende elektrische spanningen op het systeem toe te passen.

Het team spreekt dat hun nieuw dynamisch systeem kan helpen bij de ontwikkeling van biologisch geïnspireerde elektronica dat in staat is om te leren en zelf herstellend is.

Derhalve zou dit werk een brede nieuwe vista bieden voor 2D materiële elektronica en gidsen naar fundamentele vernieuwing in neurologische-elektronica.

Bron: Nanowerk.com
Foto: American Chemical Society


3D print schaalmodel structuur grafeen