La struttura del dispositivo a livello molecolare. Le nanoparticelle d'oro sull'elettrodo inferiore migliorano il campo consentendo un funzionamento a bassissima energia del dispositivo molecolare. Credito:Sreetosh Goswami, Sreebrata Goswami e Thirumalai Venky Venkatesan
L'avvento dell'intelligenza artificiale, si prevede che l'apprendimento automatico e l'internet delle cose cambieranno l'elettronica moderna e porteranno alla quarta rivoluzione industriale. La domanda pressante per molti ricercatori è come gestire questa rivoluzione tecnologica.
"È importante per noi capire che le piattaforme di calcolo di oggi non saranno in grado di sostenere implementazioni su larga scala di algoritmi di intelligenza artificiale su enormi set di dati, " disse Thirumalai Venkatesan, uno degli autori di un articolo pubblicato in Recensioni di fisica applicata .
"L'informatica di oggi è troppo dispendiosa in termini di energia per gestire i big data. Dobbiamo ripensare i nostri approcci al calcolo a tutti i livelli:materiali, dispositivi e architetture in grado di consentire il calcolo a bassissima energia."
L'elettronica ispirata al cervello con memristori organici potrebbe offrire una piattaforma funzionalmente promettente e conveniente, secondo Venkatesan. I dispositivi memristivi sono dispositivi elettronici con una memoria intrinseca in grado sia di memorizzare dati che di eseguire calcoli. Poiché i memristori sono funzionalmente analoghi al funzionamento dei neuroni, le unità di calcolo nel cervello, sono candidati ottimali per piattaforme di elaborazione ispirate al cervello.
Fino ad ora, gli ossidi sono stati il principale candidato come materiale ottimale per i memristori. Sono stati proposti diversi sistemi di materiali, ma finora nessuno ha avuto successo.
"Negli ultimi 20 anni, ci sono stati diversi tentativi di trovare memristori organici, ma nessuno di quelli ha mostrato alcuna promessa, " disse Sreetosh Goswami, autore principale della carta. "La ragione principale dietro questo fallimento è la loro mancanza di stabilità, riproducibilità e ambiguità nella comprensione meccanicistica. A livello di dispositivo, ora siamo in grado di risolvere la maggior parte di questi problemi, "
Questa nuova generazione di memristori organici è sviluppata sulla base di dispositivi azo complessi metallici, che sono il frutto di Sreebata Goswami, un professore presso l'Associazione indiana per la coltivazione della scienza a Calcutta e un altro autore dell'articolo.
"Nei film sottili, le molecole sono così robuste e stabili che questi dispositivi possono eventualmente essere la scelta giusta per molte tecnologie indossabili e impiantabili o una rete per il corpo, perché questi potrebbero essere pieghevoli ed estensibili, " ha affermato Sreebata Goswami. Una rete per il corpo è una serie di sensori wireless che si attaccano alla pelle e monitorano la salute.
La prossima sfida sarà produrre questi memristori organici su larga scala, disse Venkatesan.
"Ora stiamo realizzando dispositivi individuali in laboratorio. Abbiamo bisogno di realizzare circuiti per l'implementazione funzionale su larga scala di questi dispositivi".