Представлен биоразлагаемый искусственный синапс с ультранизким энергопотреблением

Это инновационное устройство, полностью изготовленное из экологически чистых природных материалов, таких как ракушки, бобы и растительные волокна, может помочь решить растущие проблемы, связанные с электронными отходами и высоким энергопотреблением.

Традиционные искусственные синапсы часто страдают от высокого энергопотребления и ограниченного срока службы. Команда учёных решила эти проблемы, разработав устройство, которое имитирует работу синапсов мозга и при этом является экологически безопасным.

В результате получается многослойная структура из натуральных биоразлагаемых полимеров, которая может хранить информацию в течение длительного времени и работать с очень низким энергопотреблением.

Устройство представляет собой миниатюрный сэндвич, в котором ионоактивные слои разделены ионосвязывающим слоем из ацетата целлюлозы, получаемого из стеблей растений, а другие слои изготовлены из ракушек и бобов. При подаче электричества внутри устройства высвобождаются ионы натрия, аналогичные естественным нейромедиаторам.

Эти ионы связываются на границах раздела, что называется ионно-дипольной связью. Она позволяет синапсу удерживать некоторые ионы даже после прекращения стимуляции. Такое удержание позволяет устройству генерировать каскадные реакции, поддерживающие различные формы синаптической пластичности, в том числе кратковременную и долговременную память.

Примечательно, что этот искусственный синапс может сохранять память в течение почти 6000 секунд — около 100 минут — что делает его самым долговечным биоразлагаемым синапсом из известных на сегодняшний день.