Sinapse Um novo transistor projetado para imitar estruturas do cérebro humano pode abrir caminho para que os sistemas informatizados - cada vez mais eficientes - aprendam a "pensar" como seres humanos, dizem os cientistas.
O equipamento é o primeiro a imitar um processo usado por células cerebrais, ou neurônios, quando as células enviam sinais para as outras. A pesquisa foi detalhada na última edição da revista Advanced Functional Materials.
Segundo o físico Dominique Vuillaume - autor do estudo, do Instituto de Eletrônica, Microeletrônica e Nanotecnologia da França, o objetivo é construir componentes do circuito em escala nanométrica que possam ser usados em computadores inspirados no funcionamento dos neurônios.
Esses computadores seriam úteis para as tarefas para as quais os computadores tradicionais não são muito bons, especialmente para processamento de imagens e reconhecimento, disse o cientista ao site Live Science.
Transistores são alicerces da eletrônica. Eles permitem o controle do funcionamento da corrente elétrica através de um circuito, amplificando ou mudando a corrente ligada ou desligada.
Sinapse dos transistores
Da mesma forma, a sinapse, um pequeno intervalo entre neurônios vizinhos, é um componente crucial do cérebro.
O neurônio transmite um pulso elétrico pequeno ao longo de seu comprimento, provocando a liberação de substâncias químicas, chamadas neurotransmissores, na sinapse.
Os neurotransmissores atravessam a abertura sináptica e desencadeiam uma resposta no neurônio vizinho.
O sincronismo dos pulsos elétricos ajuda a determinar o tamanho de um sinal químico enviado. Em alguns neurônios, estímulos repetidos rendem resultados mais fortes.
Em outros, múltiplos estímulos provocam respostas mais fracas. Essas adaptações, conhecidas como plasticidades de curto prazo, acontecem em milésimos de segundos.
Nas falsas redes neurais criadas anteriormente eram necessárias pelo menos sete transistores para replicar a plasticidade de curto prazo.
Com o novo transistor, chamado de transistor de nanopartículas de efeito de campo de memória biológica, ou Nomfet, é necessário apenas um.
Isso é importante porque com os transistores menores e mais adaptáveis, será mais barato e mais fácil reproduzir a escala de algumas sinapses artificiais para milhares, disse Vuillaume.
Nomfet
Para construir o Nomfet, Vuillaume e sua equipe colocaram nanopartículas de ouro entre dois eletrodos. As partículas, apenas cinco com 20 nanômetros de diâmetro, foram cobertas com uma camada muito fina de uma substância chamada pentaceno, que conduz eletricidade.
Cargas positivas chamadas "buracos", que são criados pela falta de elétrons no pentaceno, transmitem a corrente através desse vale de ouro.
Em cada entrada de tensão, alguns buracos estão presos temporariamente pelo ouro, e isso muda a saída elétrica do transistor.
Dependendo da voltagem utilizada, o Nomfet pode produzir resultados mais fortes ou mais fracos assim como os neurônios humanos submetidos a plasticidade de curto prazo.
Devido a esta capacidade de adaptação, o Nomfet é mais flexível que os transistores tradicionais, dizem os investigadores.
O próximo passo, disse Vuillaume, é combinar vários transistores Nomfet juntos para ver de perto como se aproximam reais circuitos neurais.
Fonte: Terra
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