Мозг человека управляет удивительно мощным суперкомпьютером, потребляющим примерно столько же электроэнергии, сколько тусклая 20-ваттная лампочка в холодильнике, — и все потому, что миллиарды нейронов обрабатывают и хранят информацию в одном и том же физическом пространстве. Современные компьютеры, напротив, потребляют огромное количество электроэнергии, постоянно передают данные между отдельными процессорами и блоками памяти на материнской плате.
Ученые пробуют создать электронику, похожую на работу мозга, но прежние варианты создавали много отходов и требовали сложного, энергозатратного производства. Ученые из Сучжоуского университета науки и технологий напечатали искусственный синапс из жидких чернил при обычной температуре. Такой элемент работает очень быстро и при необходимости растворяется всего за шесть минут. Высокопроизводительное оборудование, созданное по образцу работы мозга, не требует экстремальных вакуумных камер, редких металлов или необратимых электронных отходов.
Ученые собрали органические молекулы в тонкую решетку, в которой водородные связи держат их ровно, слоями. Такая структура ведет себя как микроскопический переключатель, запоминает электрические импульсы и меняет проводимость, почти как настоящий синапс в мозге. Переключение происходит за 26 наносекунд — невероятно быстро.
Испытания показали, что сетка из таких элементов распознает рукописные цифры с точностью почти 97%, что близко к результатам обычных компьютеров. При этом устройство гибкое и не ломается даже после 200 сгибов.
Такой метод проще и экологичнее: чипы можно печатать струйными принтерами, без дорогих вакуумных установок. В будущем это пригодится для медицинских пластырей и носимых датчиков, которые обрабатывают данные прямо на теле и растворяются, когда становятся не нужны.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что работающий на свету синапс улучшит точность ИИ.