大腦中的信號傳輸依賴于電壓門控離子通道,該通道表現出憶阻器(具有記憶功能的電阻器)的電學行為。目前最先進的技術采用基于半導體的神經擬態方法,這些方法已經在機器學習系統中證明了其功效。然而,這些方法在能量效率和尺寸方面仍然無法與生物神經元實現的性能相匹配。
在這項研究中,羅馬第一大學Alberto Giacomello利用分子動力學模擬、連續介質模型和電生理學實驗來提出并實現生物啟發的疏水門控憶阻納米孔。
文章要點
1)研究結果表明疏水門控通過電潤濕機制實現記憶,并且我們相應地建立了簡單的設計規則。
2)通過生物納米孔的工程設計,研究人員成功地復制了憶阻器的特征磁滯循環,并構建了一種能夠學習和遺忘的突觸裝置。
這一進展為實現納米級、經濟高效、適應性強的仿生憶阻器提供了一條有前途的途徑。
參考文獻
Paulo, G., Sun, K., Di Muccio, G. et al. Hydrophobically gated memristive nanopores for neuromorphic applications. Nat Commun 14, 8390 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-44019-y
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44019-y