A maioria de nós conhece a pectina como um ingrediente-chave para fazer geléias e geléias deliciosas, não como um componente para um dispositivo híbrido complexo que conecta sistemas biológicos e eletrônicos. Mas uma equipe de cientistas italianos desenvolveu trabalhos anteriores neste campo usando pectina com um alto grau de metilação como meio para criar uma nova arquitetura de dispositivo híbrido com um polieletrólito de camada dupla que por si só impulsiona o comportamento memristivo.
Um dispositivo memristivo pode ser considerado um análogo de sinapse, um dispositivo que tem uma memória. Dito de forma simples, seu comportamento em um determinado momento depende de sua atividade anterior, semelhante à forma como as informações no cérebro humano são transmitidas de um neurônio para outro.
Em um artigo publicado esta semana em AIP Advances , a equipe explica a criação do dispositivo híbrido. "Nesta pesquisa, aplicamos materiais geralmente usados nas indústrias farmacêutica e alimentícia em nossos dispositivos eletroquímicos, "disse Angélica Cifarelli, um candidato a doutorado na Universidade de Parma, na Itália. "A ideia de usar a capacidade de 'buffer' desses materiais biocompatíveis como polieletrólito sólido é totalmente inovadora e nosso trabalho é a primeira vez que esses biopolímeros foram usados em dispositivos baseados em polímeros orgânicos e em um dispositivo memristivo."
Memristors podem fornecer uma ponte para a interface de circuitos eletrônicos com sistemas nervosos, movendo-nos mais perto da realização de um perceptron de camada dupla, um elemento que pode realizar funções de classificação após um procedimento de aprendizagem apropriado. A principal dificuldade que a equipe de pesquisa enfrentou foi entender a complexa interação eletroquímica que é a base para o comportamento memristivo, o que lhes daria os meios para controlá-lo. A equipe abordou esse desafio usando polímeros comerciais, e modificar suas propriedades eletroquímicas no nível macroscópico. O resultado mais surpreendente foi que foi possível verificar a resposta eletroquímica do dispositivo alterando a formulação dos géis que atuam como polieletrólitos, permitindo o estudo das trocas iônicas relacionadas ao objeto biológico, que ativa a resposta eletroquímica do polímero condutor.
"Nossos desenvolvimentos abrem o caminho para fazer dispositivos baseados em polianilina compatíveis com uma interface que deveria ser natural, biologicamente e eletroquimicamente compatível e funcional, "disse Cifarelli. Os próximos passos são a interface da rede de memristor com outros seres vivos, por exemplo, plantas e, finalmente, a realização de sistemas híbridos que podem "aprender" e executar funções de lógica / classificação.
