在原子尺度类人脑是可能的

利默里克大学的一个突破性的发现首次透露,非常规类人脑在原子和分子的最小的规模是可能的。

利默里克大学伯纳尔研究所的研究人员与一个国际科学家小组合作,创建一个新类型的有机材料,学会从过去的行为。

的发现“动态分子开关”,模仿突触行为是一项新的研究显示在国际知名杂志上自然材料。

教授领导的研究是达米安·汤普森分子模拟在UL的物理系和协会的主任UL-hosted科学基金会爱尔兰制药研究中心,与中心的基督教Nijhuis分子和Brain-Inspired纳米系统特文特大学和恩里克del Barco佛罗里达中央大学的。

工作期间封锁,团队开发了一种two-nanometre厚层的分子,这是比绺头发细50000倍,记得历史上电子通过。

汤普森教授解释说,“切换概率和开/关状态的值不断变化的分子材料,它提供了一个颠覆性的新替代传统的硅基数码开关,只可以打开或关闭”。

新发现的动态有机切换显示所有数学逻辑功能深度学习的必要条件,成功地模仿巴甫洛夫的调用和响应的突触类人脑的行为。

研究者使用广泛的实验证明了新材料属性描述和电气测量支持的多尺度建模生成预测模型的分子结构在量子层面分析数学模型的电子数据。

模仿突触在分子水平上的动力学行为,研究人员结合快速电子转移(类似于生物学的动作电位和快去极化过程)与缓慢质子耦合有限扩散(类似于生物钙离子或神经递质)的作用。

由于材料内部的电子转移和质子耦合步骤发生在不同的时间尺度,转换可以效仿突触神经连接的塑料行为,巴甫洛夫的学习,和所有数字电路逻辑门,仅仅通过改变外加电压和电压脉冲的持续时间在合成,他们解释说。

”这是一个伟大的锁定项目,克里斯,恩里克和我互相推动通过变焦会议和庞大的电子邮件线程将我们的团队技能材料造型相结合,合成和描述,我们可以证明这些新类人脑计算属性,”汤普森教授解释道。

“社区一直知道硅技术工作完全不同,我们的大脑是如何工作的,所以我们使用新型电子材料基于软分子模拟类人脑网络。”

研究人员解释说,未来的方法可以适用于动态分子系统由其他刺激光和耦合等不同类型的动态共价键的形成。

这个突破开辟了一个全新的适应范围和可重构系统,可持续和绿色化学创造了新的机会,从更高效的流化学药品的生产和其他增值化学品开发新的有机材料为高密度计算和内存存储大型数据中心。

“这只是开始。我们已经忙了扩大这下一代智能分子材料,这是应对重大挑战使可持续的替代技术的发展在能源、环境和健康,”汤普森教授解释道。

研究副总裁UL Norelee肯尼迪教授说:“我们的研究人员不断寻找新的方法更有效,更可持续的材料。这一最新发现是非常令人兴奋的,展示我们的国际合作的范围和雄心和展示我们的领先能力UL有用的属性编码到有机材料。”

参考:王Y,张问,苔星体HPAG, et al .动态分子开关滞后负微分电导效仿突触的行为。Nat板牙。2022:1-9。doi:10.1038 / s41563 - 022 - 01402 - 2

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