Forscher des Politecnico di Milano, der Empa und der ETH Zürich haben eine entwickelt elektronisches Bauteil namens Memristor, der nicht wie die anderen ist. Warum? Es ist inspiriert von der Funktionsweise des Gehirns. Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift Science Advances (Ich verlinke sie dir hier).
Berechnen Sie, wie Sie denken (und umgekehrt)
Der neu entwickelte Memristor basiert auf Nanokristallen von Perowskit halogeniert, ein Halbleitermaterial, das für die Herstellung von Solarzellen bekannt ist.
Warum ist es besonders? Einfach. Wie Sie wissen, können die meisten Menschen mathematische Berechnungen nicht mit Computergenauigkeit durchführen. Andererseits ist das menschliche Gehirn in der Lage, komplexe Sinnesinformationen einfach zu verarbeiten und aus Erfahrungen zu lernen: etwas, das noch kein Computer kann.
Dafür verbraucht das menschliche Gehirn unter anderem nur halb so viel Energie wie ein Laptop, dank seiner Struktur in den Synapsen, von denen jede eine Art biologischer Memristor ist, der Informationen speichern und verarbeiten kann.
Ein Memristor, um Computer weiterzuentwickeln (ohne sie zu stören)
"Unser Ziel ist es nicht, die klassische Computerarchitektur zu ersetzen." Er sagt Daniel Elmini, Professor am Polytechnikum Mailand. „Vielmehr wollen wir alternative Architekturen entwickeln, die bestimmte Aufgaben schneller und mit weniger Energieaufwand erledigen.“
Etwas, das in praktisch allen Bereichen des menschlichen Wissens von Nutzen wäre, von der Landwirtschaft bis zur Weltraumforschung. Doch Begeisterung eindämmen: Es muss noch gearbeitet werden.
Die Herausforderungen, denen man sich stellen muss
Die Technologie ist noch nicht einsatzbereit, und die einfache Herstellung eines Memristors erlaubt keine Integration mit heutigen Computerchips. Tatsächlich können Perowskite die für die Verarbeitung von Silizium erforderlichen Temperaturen von 400-500 °C nicht bewältigen – zumindest noch nicht.
In den kommenden Monaten werden die Wissenschaftler jedoch Materialien mit ähnlichen Eigenschaften evaluieren, die für die Herstellung eines Hochleistungs-Memristors in Betracht kommen könnten.
„Wir können die Ergebnisse unseres Memristor-Systems auch mit verschiedenen Materialien testen“, sagt er Alexander Miloszi, Doktorand am Politecnico di Milano. "Wahrscheinlich sind einige von ihnen besser für die Integration mit Silizium geeignet."
Bereits. Wer weiß, dass Computer mit den richtigen Materialien eines Tages nicht in der Lage sein werden, Informationen wie das menschliche Gehirn zu verarbeiten. Und ohne zu viel zu konsumieren.
