Prime sinapsi artificiali per i computer del futuro

Realizzate le prime sinapsi artificiali che replicano quelle del cervello umano, funzionano usando acqua e sale e possono aiutare a costruire futuri computer molto più simili al nostro cervello. Descritte sulla rivista dell’Accademia delle Scienze degli Stati Uniti, Pna, sono state realizzate dal gruppo di ricerca guidato da Tim Kamsma, dell'Università olandese di Utrecht, in collaborazione con l'Università di Sogang in Corea del Sud,

Sin dalla nascita dei primi computer uno dei grandi sogni di molti ricercatori è quello di replicare i meccanismi e le strutture del cervello umano, in particolare i neuroni e le strutture che li connettono, le sinapsi. Queste ultime sono cruciali per la ricerca sulle reti neuronali, un settore che è cresciuto in questi ultimi anni e che punta a realizzare i cosiddetti computer neuromorfici, che imitano da vicino il funzionamento dei neuroni e le loro connessioni. Nonostante le grandi prestazioni, infatti, i computer sono ancora molto lontani dalle incredibili capacità del cervello umano, soprattutto in termini di flessibilità e di consumi di energia. Un passo importante arriva ora dalla realizzazione della prima sinapsi che trasmette segnali usando ioni disciolti in acqua.

Finora le sinapsi artificiali erano costituite di materiali conduttivi ‘standard’, ma questa nuova soluzione permette di inviare segnali elettrici in forma analogica e quindi in modo molto più simile a quanto avviene in natura. Al centro del dispositivo è un cosiddetto memristore, ossia un componente elettronico dotato di memoria; ha una  forma conica, le dimensioni di 150 per 200 micrometri e quando viene attivato rilascia una soluzione di acqua e sale trasferendo un segnale elettrico al neurone artificiale vicino.

Come sottolineato dagli stessi ricercatori, si tratta di un lavoro di ricerca base ancora molto lontano da applicazioni concrete. ma apre le porte a importanti innovazioni nel settore neuromorfico che negli ultimi anni, anche se solo in aspetti molto limitati, ha conosciuto grande sviluppo portando a nuove tipologie di chip con consumi molto ridotti e che stanno trovando applicazione anche nell’elettronica di consumo, tra cui nei più avanzati smartphone in commercio.