De komst van kunstmatige intelligentie, machine learning en het internet der dingen zullen naar verwachting de moderne elektronica veranderen en de vierde industriële revolutie voortbrengen. De prangende vraag voor veel onderzoekers is hoe om te gaan met deze technologische revolutie.

"Het is belangrijk voor ons om te begrijpen dat de computerplatforms van vandaag niet in staat zullen zijn om grootschalige implementaties van AI-algoritmen op enorme datasets te ondersteunen, " zei Thirumalai Venkatesan, een van de auteurs van een paper gepubliceerd in Technische Natuurkunde Beoordelingen .

"Het computergebruik van vandaag is veel te energie-intensief om met big data om te gaan. We moeten onze benadering van berekeningen op alle niveaus heroverwegen:materialen, apparaten en architectuur die ultralow energy computing mogelijk maken."

Hersengeïnspireerde elektronica met organische memristors zou een functioneel veelbelovend en kosteneffectief platform kunnen bieden, volgens Venkatesan. Memristieve apparaten zijn elektronische apparaten met een inherent geheugen die zowel gegevens kunnen opslaan als berekeningen kunnen uitvoeren. Aangezien memristors functioneel analoog zijn aan de werking van neuronen, de rekeneenheden in de hersenen, ze zijn optimale kandidaten voor op het brein geïnspireerde computerplatforms.

Tot nu, oxiden zijn de belangrijkste kandidaat als het optimale materiaal voor memristors. Er zijn verschillende materiaalsystemen voorgesteld, maar geen daarvan is tot dusver succesvol geweest.

"In de afgelopen twintig jaar er zijn verschillende pogingen gedaan om organische memristors te bedenken, maar geen van hen heeft enige belofte getoond, " zei Sreetosh Goswami, hoofdauteur op het papier. "De belangrijkste reden achter dit falen is hun gebrek aan stabiliteit, reproduceerbaarheid en ambiguïteit in mechanisch begrip. Op apparaatniveau is we zijn nu in staat om de meeste van deze problemen op te lossen, "

Deze nieuwe generatie organische memristors is ontwikkeld op basis van metaal-azo-complexe apparaten, die het geesteskind zijn van Sreebata Goswami, een professor aan de Indian Association for the Cultivation of Science in Kolkata en een andere auteur op het papier.

"In dunne films, de moleculen zijn zo robuust en stabiel dat deze apparaten uiteindelijk de juiste keuze kunnen zijn voor veel draagbare en implanteerbare technologieën of een lichaamsnet, omdat deze buigzaam en rekbaar kunnen zijn, " zei Sreebata Goswami. Een lichaamsnet is een reeks draadloze sensoren die aan de huid kleven en de gezondheid volgen.

De volgende uitdaging zal zijn om deze organische memristors op grote schaal te produceren, zei Venkatesan.

"Nu maken we individuele apparaten in het laboratorium. We moeten circuits maken voor grootschalige functionele implementatie van deze apparaten."