I ricercatori dell'Università di Nagoya hanno recentemente mostrato come imitare le funzioni cerebrali attraverso l'uso di dispositivi informatici altamente efficienti; l'imitazione cerebrale è stata possibile attraverso giunzioni grafene-diamante che imitano alcune delle funzioni del cervello umano.
In un recente studio pubblicato su Carbon i ricercatori dell'dell'Università di Nagoya in Giappone, hanno simulato alcune funzioni del cervello umano mediante dispositivi informatici altamente efficienti attraverso giunzioni grafene-diamante.
Dallo studio si evince infatti che "oggi le architetture informatiche esistenti sono soggette a dati complessi, limitandone la velocità di elaborazione. Il cervello umano, d'altra parte, può elaborare dati molto complessi, come le immagini, con un'elevata efficienza. Gli scienziati hanno quindi cercato di costruire architetture "neuromorfe" che imitano la rete neurale nel cervello.
Un fenomeno essenziale per la memoria e l'apprendimento è la "plasticità sinaptica", la capacità delle sinapsi (collegamenti neuronali) di adattarsi in risposta a un'attività aumentata o diminuita. Gli scienziati hanno cercato di ricreare un effetto simile utilizzando transistor e "memristors" (dispositivi di memoria elettronica la cui resistenza può essere memorizzata).
I memristori controllati dalla luce di recente sviluppo, o "fotomemristors", possono sia rilevare la luce che fornire memoria non volatile, simile alla percezione visiva e alla memoria umana. Queste eccellenti proprietà hanno aperto le porte a un mondo completamente nuovo di materiali che possono agire come sinapsi optoelettroniche artificiali".
I ricercatori hanno quindi progettato giunzioni grafene-diamante in grado di imitare le caratteristiche delle sinapsi biologiche e delle funzioni chiave della memoria. Come affermato dal Dottor Ueda, questo studio è stato avviato grazie ad una scoperta nel 2016 nella quale i ricercatori dell'Università di Nagoya hanno riscontrato un grande cambiamento di conduttività indotto otticamente nelle giunzioni grafene-diamante.
Infatti i ricercatori guidati dal Dr. Kenji Ueda, hanno dimostrato "funzioni sinaptiche controllate in modo optoelettronico utilizzando giunzioni tra grafene allineato verticalmente (VG) e diamante. Le giunzioni fabbricate imitano le funzioni sinaptiche biologiche, come la produzione di corrente postsinaptica eccitatoria".
Il Dr. Ueda , dichiara: "Il nostro studio fornisce una migliore comprensione del meccanismo di funzionamento dietro i comportamenti sinaptici optoelettronici artificiali, aprendo la strada a computer che imitano il cervello otticamente controllabili con migliori capacità di elaborazione delle informazioni rispetto ai computer esistenti".
