p A maioria dos sistemas de inteligência artificial (IA) tenta replicar mecanismos biológicos e comportamentos observados na natureza. Um exemplo importante disso são as sinapses eletrônicas (e-sinapses), que tentam reproduzir as junções entre as células nervosas que permitem a transmissão de sinais elétricos ou químicos para células-alvo no corpo humano, conhecido como sinapses. p Ao longo dos últimos anos, os pesquisadores simularam funções sinápticas versáteis usando dispositivos físicos únicos. Em breve, esses dispositivos poderão habilitar recursos avançados de aprendizado e memória em máquinas, emular funções do cérebro humano.

p Estudos recentes propuseram flexibilidade, dispositivos eletrônicos transparentes e até mesmo biocompatíveis para reconhecimento de padrões, que pode abrir caminho para uma nova geração de sistemas sinápticos vestíveis e implantáveis. Essas sinapses eletrônicas "invisíveis", Contudo, vêm com uma desvantagem notável:eles se dissolvem facilmente em água ou em soluções orgânicas, o que está longe de ser ideal para aplicações vestíveis.

p Para superar essa limitação, pesquisadores da Universidade Fudan em Xangai decidiram desenvolver um novo estábulo, sinapse flexível e impermeável adequada para aplicações em ambientes orgânicos. Seu estudo, descrito em um artigo publicado na Royal Society of Chemistry's Horizontes em nanoescala Diário, apresenta um novo dispositivo eletrônico totalmente transparente que emula comportamentos sinápticos essenciais, como facilitação de pulso pareado (PPF), processos de potenciação / depressão de longo prazo (LTP / LTD) e aprendizagem-esquecimento-reaprendizagem.

p "No presente trabalho, uma sinapse artificial à prova d'água estável baseada em um dispositivo eletrônico totalmente transparente, adequado para aplicações vestíveis em um ambiente orgânico, é demonstrado pela primeira vez, "escreveram os pesquisadores em seu artigo.

p O flexível, dispositivo totalmente transparente e à prova d'água desenvolvido pelos pesquisadores, até agora alcançou resultados notáveis, com uma transmitância óptica de ~ 87,5 por cento na faixa de luz visível. Ele também foi capaz de replicar de forma confiável os processos LTP / LTD em estados dobrados. LTP / LTD são dois processos que afetam a plasticidade sináptica, que implicam respectivamente em um aumento e diminuição na força sináptica.

p Os pesquisadores testaram suas sinapses imergindo-as em água e em cinco solventes orgânicos comuns por mais de 12 horas. Eles descobriram que funcionavam com 6.000 picos sem degradação perceptível. Os pesquisadores também usaram suas sinapses eletrônicas para desenvolver uma estrutura de simulação em nível de dispositivo para sistema, que alcançou uma precisão de reconhecimento de dígitos manuscritos de 92,4 por cento.

p "O dispositivo demonstrou uma excelente transparência de 87,5 por cento no comprimento de onda de 550 nm e flexibilidade em um raio de 5 mm, "os pesquisadores escreveram em seu artigo." Características típicas da plasticidade sináptica, incluindo EPSC / IPSC, PPF e processos de aprendizagem-esquecimento-reaprendizagem, foram emulados. Além disso, a e-sinapse exibiu comportamentos LTP / LTD confiáveis ​​em estados planos e dobrados, mesmo depois de imerso em água e solventes orgânicos por mais de 12 horas. "

p O dispositivo proposto por esta equipe de pesquisadores é a primeira e-sinapse "invisível" e à prova d'água que pode operar de forma confiável em ambientes orgânicos sem qualquer dano ou deterioração. No futuro, poderia ajudar no desenvolvimento de novos sistemas neuromórficos inspirados no cérebro confiáveis, incluindo dispositivos vestíveis e implantáveis. p © 2019 Science X Network