Пристрій, створений з бактеріальних білкових структур і металевих електродів, продемонстрував здатність до навчання і створення нових зв’язків.
Дослідники з Массачусетського університету в Амхерсті створили нейроморфний мемристор на основі білкових нанониток. Це своєрідна модифікація штучного мозку, яка здатна передавати сигнали при дуже низькій напрузі — порядка декількох десятків мілівольт. Стаття про це опублікована в Nature Communications.
За словами провідного автора роботи Тіанда Фу, однією з найбільших перешкод для створення нейроморфних обчислювальних пристроїв є саме те, що більшість звичайних комп’ютерів працюють при напрузі вище одного вольта. При цьому напруга сигналів, які наш мозок надсилає нейронам (так звані потенціали дії), — близько 80 мілівольтів. Завдяки використанню білкових нанониток Фу і його колеги змогли створити мемристори, які працюють за «неврологічним» значенням напруги.
Електропровідні протеїнові нитки для створення пристрою були отримані з білків бактерій Geobacter sulfurreducens. Вони мають ряд переваг у порівнянні з нанопроводами з кремнію: так, білкові наноструктури більш стабільні у водних розчинах і біологічних рідинах, а для їх виробництва не потрібні високоенергетичні процеси і токсичні хімічні речовини.
В основі роботи мемристора лежить здатність білків G. sulfurreducens індукувати електрохімічне відновлення металів. Пристрій складається з двох срібних електродів на силікатній підкладці; простір між електродами заповнений бактеріальними наноструктурами. Подача сигналів на електроди призводила до того, що в нанонитках виникали нові з’єднання і розгалуження розміром в сотні разів менше діаметра людського волосся.
Надалі творці нового мемристора планують «в повній мірі вивчити хімію, біологію і електроніку» білкових нанодротів в мемристорах, щоб створити пристрої, які могли б служити повноцінним «продовженням нейронів в мозку».
Натхнення: naked-science.ru