A pentacénen és arany nanorészecskéken alapuló NOMFET megnyithatja az utat az agy inspirálta számítógépek felé, amik képesek az idegrendszerhez hasonlóan reagálni.

Hirdetés

Először sikerült a francia Nemzeti Tudományos Kutató Központ és az Atomenergia Bizottság Alkalmazott Szoftver Kutatási Laboratóriuma kutatóinak kifejleszteniük a szinapszis fő funkcióit utánzó tranzisztort. A fejlesztők szerint a NOMFET (Szerves Nanorészecske Memóriájú Térvezérlésű Tranzisztor) ami pentacénen, egy gyűrűs szerkezetű szénhidrogénen, és arany nanorészecskéken alapul, megnyitja az utat az agy inspirálta számítógépek új generációja felé, amik képesek az idegrendszerhez hasonlóan reagálni.

Az új információfeldolgozási stratégiák fejlődésének egyik szemlélete a biológiai rendszerek lemásolásán alapul, ilyen a neuronhálózatok működése, amivel új jellemvonásokkal felruházott elektromos áramköröket állítanak elő. Az idegrendszerben egy szinapszis két neuron közötti csatlakozási hely, ami lehetővé teszi az elektromos üzenetek átvitelét a két agysejt között, valamint az üzenet a bejövő jel természetének megfelelő átalakítását, ez utóbbi a plaszticitás.

Az idegrendszeri plaszticitás a memória, a tanulás, az ontogenezis és a regeneráció alapja. Például ha a szinapszis nagyon szorosan összezsúfolt impulzusokat kap bejövő jelként, akkor egy erőteljesebb akciós potenciált közvetít, ennek ellentéteként, ha az impulzusok nem olyan sűrűn követik egymást az akciós potenciál gyengébb lesz. Ez az a plaszticitás, amit a kutatóknak sikerült visszaadni a NOMFET-tel.


Egy tranzisztor, az elektromos áramkörök alapeleme, működhet egyszerű kapcsolóként, ami képes egy jel átvitelére vagy blokkolására, ugyanakkor számos különböző funkciót is elláthat (erősítés, moduláció, kódolás, stb.). A NOMFET újítása egy szerves tranzisztor és az arany nanorészecskék kombinálásában rejlik. A tranzisztor csatornájában beágyazott, pentacénnel borított nanorészecskék egy olyan memória-effektussal rendelkeznek, ami lehetővé teszi számukra a szinapszisok két neuron közötti akciós potenciál átvitelének utánzását. Ez a tulajdonság biztosítja az elektromos komponens számára, hogy az őt körülvevő rendszer egy funkciójává fejlődjön. Ennek a plaszticitásnak az utánzásához eddig hét CMOS tranzisztorra volt szükség.

A fenti technológiával készülő agy inspirálta számítógépek képesek lesznek az emberi agyhoz hasonló funkciókra, és a szilícium alapú gépekkel ellentétben sokkal összetettebb problémákat, például a vizuális felismerés megoldására.