Le miel pourrait devenir un élément crucial pour la construction de puces informatiques semblables au cerveau


Vous avez bien lu.

Alors que la pénurie mondiale de puces est à l’ordre du jour depuis des années, les inquiétudes à ce sujet se sont encore aggravées. En outre, l’invasion de l’Ukraine par la Russie a également eu une influence négative sur la situation. N’y a-t-il pas de bonnes nouvelles dans l’industrie des puces ? Eh bien, il semble que si.

Selon une étude publiée dans le Journal of Physics D, des ingénieurs de l’université d’État de Washington (WSU) ont démontré que le miel pouvait être utilisé pour produire des puces électroniques écologiques et semblables à un cerveau.

Inspirés par les synapses humaines, les chercheurs ont transformé le miel en une forme solide et l’ont coincé entre deux électrodes métalliques pour produire une structure baptisée “memristor”. Les memristors au miel sont capables d’imiter les neurones humains et de s’allumer et s’éteindre très rapidement tout en conservant les informations.

“Le miel ne se gâte pas”, a déclaré Feng Zhao, professeur associé de l’école d’ingénierie et d’informatique de la WSU et auteur correspondant de l’étude. “Il a une très faible concentration d’humidité, donc les bactéries ne peuvent pas y survivre. Cela signifie que ces puces informatiques seront très stables et fiables pendant très longtemps.”

Actuellement, la taille du memristor de miel est équivalente à un cheveu humain. Mais l’équipe de recherche vise à passer de la micro-échelle à la nano-échelle, en réduisant la taille des memristors de 1/1000.

Une solution pour les déchets électroniques

C’est une bonne nouvelle : grâce à l’utilisation du miel, les systèmes neuromorphiques sont devenus plus organiques, en plus de leur vitesse et de leur efficacité énergétique par rapport aux systèmes informatiques actuels.

Contrairement aux puces non renouvelables d’aujourd’hui, ces puces informatiques à base de miel sont très faciles à éliminer grâce à leur caractéristique de se dissoudre dans l’eau. Leur biodégradabilité promet une solution pour les déchets électroniques qui constituent une menace pour l’environnement avec plus de 22 millions de tonnes de déchets qui s’accumulent chaque année.

Apparemment, les memristors au miel peuvent être la solution tant attendue pour réduire les déchets électroniques grâce à leur structure renouvelable et biodégradable. “En raison de ces propriétés particulières, le miel est très utile pour créer des systèmes neuromorphiques renouvelables et biodégradables”, a déclaré Zhao.

Résumé de l’étude :
Le réseau de neurones à impulsions (SNN) dans les futures architectures neuromorphiques exige que les dispositifs matériels soient non seulement capables d’émuler les fonctionnalités fondamentales des synapses biologiques, telles que la plasticité dépendante de la synchronisation des impulsions (STDP) et la plasticité dépendante de la vitesse des impulsions (SRDP), mais aussi biodégradables pour répondre aux défis écologiques actuels des déchets électroniques. Parmi les différentes technologies de dispositifs et les différents matériaux, les dispositifs synaptiques memristifs basés sur des matériaux organiques naturels sont apparus comme les candidats les plus favorables pour répondre à ces demandes. La structure métal-isolant-métal est analogue à la synapse biologique avec une faible consommation d’énergie, une vitesse de commutation rapide et la simulation de la plasticité synaptique, tandis que les matériaux organiques naturels sont solubles dans l’eau, renouvelables et respectueux de l’environnement. Dans cette étude, le potentiel d’un memristor à base de matériau organique naturel et de miel pour les SNNs a été démontré. Le dispositif a présenté une commutation résistive bipolaire sans formation, une vitesse de commutation élevée de 100 ns de temps de réglage et 500 ns de temps de réinitialisation, des comportements d’apprentissage STDP et SRDP, et une dissolution dans l’eau. Les modèles de conduction intuitive pour STDP et SRDP ont été proposés. Ces résultats attestent que les dispositifs synaptiques memristifs à base de miel sont prometteurs pour la mise en œuvre de SNN dans l’électronique verte et les systèmes neuromorphiques biodégradables.

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche


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