Een team van onderzoekers van de Sorbonne Université heeft een manier ontwikkeld om 2D-nanofluïdische kanalen te laten zien die niet-lineaire geleidingsfuncties uitvoeren als geheugeneffecttransistoren, met behulp van theorie en simulaties. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun werk met waterige elektrolyten opgesloten in een tweedimensionale opening tussen grafietlagen en wat ze ervan geleerd hebben. Yaqi Hou en Xu Hou van Xiamen University hebben een Perspective-stuk gepubliceerd in hetzelfde tijdschriftnummer waarin het werk wordt geschetst dat betrokken is bij het repliceren van de manieren waarop neuronen communiceren met behulp van ionische en neurotransmittergeleiding, en het werk van het team in Frankrijk.

Zoals Hou en Hou opmerken, computercomponenten communiceren met elkaar via elektrische geleiding, dat is een systeem dat leidt tot intensief energieverbruik in grote systemen. Ze merken ook op dat bij het zoeken naar een efficiëntere aanpak, computerwetenschappers hebben de manieren bestudeerd waarop biologische systemen communiceren, met name:neuronen in het menselijk brein. Door dit te doen, ze hebben opgemerkt dat deze communicatie gebaseerd is op ionen en chemicaliën die door waterige oplossingen bewegen. Daartoe, Er is door verschillende groepen enig werk gedaan om uit te zoeken of computers soortgelijke channeling-systemen zouden kunnen gebruiken. In deze nieuwe poging de onderzoekers ontwikkelden theorieën over hoe dergelijke kanalen zouden kunnen werken in een 2D-systeem dat zich tussen twee vlakken bevindt - in hun geval lagen grafiet - en voerden vervolgens simulaties uit om aan te tonen dat hun aanpak zou kunnen werken in een echt computersysteem.

De onderzoekers merken op dat vooruitgang in nanovloeistoffen het mogelijk heeft gemaakt om waterige oplossingen te creëren die zijn gemaakt van enkele lagen moleculen. Dergelijke elektrolyten, zij merken op, hebben gezinspeeld op de mogelijkheid van hun gebruik als middel voor ionentransport, vergelijkbaar met die gezien in menselijke neurologische netwerken. Om een ​​dergelijk systeem te creëren, de onderzoekers ontwikkelden verschillende theorieën om het gedrag en de effecten van een dergelijk scenario in een welomschreven systeem te voorspellen; waterige elektrolyten die informatie transporteren over kleine, 2D-spleten in grafietlagen wanneer ze worden blootgesteld aan een elektrisch veld. Door dit te doen, ze ontdekten dat als het op een bepaalde manier werd gedaan, de ionen zouden clusters vormen die hysteretische geleiding vertonen, een indicatie dat het systeem zou kunnen worden gebruikt om een ​​kunstmatig neuron te creëren. De onderzoekers maakten vervolgens een simulatie van hun ideeën om hun haalbaarheid aan te tonen.

© 2021 Science X Network