p Um novo transistor baseado em materiais orgânicos foi desenvolvido por cientistas da Linköping University. Ele tem a capacidade de aprender, e está equipado com memória de curto e longo prazo. O trabalho é um passo importante no caminho para a criação de tecnologia que imita o cérebro humano. p Até agora, os cérebros têm sido únicos na capacidade de criar conexões onde não existiam antes. Em um artigo científico em Ciência Avançada , pesquisadores da Linköping University descrevem um transistor que pode criar uma nova conexão entre uma entrada e uma saída. Eles incorporaram o transistor em um circuito eletrônico que aprende como vincular um determinado estímulo a um sinal de saída, da mesma forma que um cachorro aprende que o som de uma tigela de comida sendo preparada significa que o jantar está chegando.

p Um transistor normal atua como uma válvula que amplifica ou amortece o sinal de saída, dependendo das características do sinal de entrada. No transistor eletroquímico orgânico que os pesquisadores desenvolveram, o canal no transistor consiste em um polímero condutor eletropolimerizado. O canal pode ser formado, cresceu ou encolheu, ou completamente eliminado durante a operação. Ele também pode ser treinado para reagir a um determinado estímulo, um certo sinal de entrada, de modo que o canal do transistor se torne mais condutivo e o sinal de saída maior.

p “É a primeira vez que a formação em tempo real de novos componentes eletrônicos é mostrada em dispositivos neuromórficos”, diz Simone Fabiano, investigador principal em nanoeletrônica orgânica no Laboratório de Eletrônica Orgânica, Campus Norrköping.

p O canal é desenvolvido aumentando o grau de polimerização do material no canal do transistor, aumentando assim o número de cadeias de polímero que conduzem o sinal. Alternativamente, o material pode ser superoxidado (pela aplicação de alta voltagem) e o canal se torna inativo. Mudanças temporárias de condutividade também podem ser obtidas dopando ou desdopando o material.

p "Nós mostramos que podemos induzir mudanças tanto de curto prazo quanto permanentes na forma como o transistor processa as informações, o que é vital se alguém quiser imitar as formas como as células cerebrais se comunicam entre si ", diz Jennifer Gerasimov, pós-doutorado em nanoeletrônica orgânica e um dos autores do artigo.

p Ao alterar o sinal de entrada, a força da resposta do transistor pode ser modulada em uma ampla faixa, e as conexões podem ser criadas onde não existiam anteriormente. Isso dá ao transistor um comportamento comparável ao da sinapse, ou a interface de comunicação entre duas células cerebrais.

p É também um grande passo em direção ao aprendizado de máquina usando eletrônica orgânica. Redes neurais artificiais baseadas em software são usadas atualmente no aprendizado de máquina para alcançar o que é conhecido como "aprendizado profundo". O software requer que os sinais sejam transmitidos entre um grande número de nós para simular uma única sinapse, o que requer considerável poder de computação e, portanto, consome considerável energia.

p “Desenvolvemos hardware que faz a mesma coisa, usando um único componente eletrônico ", diz Jennifer Gerasimov.

p "Nosso transistor eletroquímico orgânico pode, portanto, realizar o trabalho de milhares de transistores normais com um consumo de energia que se aproxima da energia consumida quando um cérebro humano transmite sinais entre duas células", confirma Simone Fabiano.

p O canal do transistor não foi construído usando o polímero mais comum usado em eletrônica orgânica, PEDOT, mas, em vez disso, usando um polímero de um monômero recém-desenvolvido, ETE-S, produzido por Roger Gabrielsson, que também trabalha no Laboratório de Eletrônica Orgânica e é uma das autoras do artigo. ETE-S tem várias propriedades únicas que o tornam perfeitamente adequado para esta aplicação - ele forma cadeias de polímero suficientemente longas, é solúvel em água, enquanto a forma de polímero não é, e produz polímeros com nível intermediário de dopagem. O polímero PETE-S é produzido em sua forma dopada com uma carga negativa intrínseca para equilibrar os portadores de carga positiva (é dopado com p).