La informática más potente y avanzada sigue siendo primitiva en comparación con el poder del cerebro humano, dice Chinedu E. Ekuma, profesor asistente en el Departamento de Física de la Universidad de Lehigh.
El laboratorio de Ekuma, que tiene como objetivo obtener una comprensión de las propiedades físicas de los materiales, desarrolla modelos en la interfaz de computación, teoría y experimento. Un área de enfoque: materiales bidimensionales 2D. También denominados de baja dimensión,Estos son nanomateriales cristalinos que consisten en una sola capa de átomos. Sus propiedades novedosas los hacen especialmente útiles para la próxima generación de dispositivos electrónicos alimentados por IA, conocidos como dispositivos neuromórficos o similares al cerebro.
Los dispositivos neuromórficos intentan imitar mejor cómo el cerebro humano procesa la información que los métodos informáticos actuales. Un desafío clave en la investigación neuromórfica es hacer coincidir la flexibilidad del cerebro humano y su capacidad de aprender de los insumos no estructurados con la eficiencia energética. Según Ekuma, los primeros éxitosen la informática neuromórfica se basó principalmente en materiales convencionales basados en silicio que son ineficientes energéticamente.
"Los materiales neuromórficos tienen una combinación de capacidades de memoria informática y eficiencia energética para aplicaciones similares al cerebro", dice.
Ahora Ekuma y sus colegas de la Dirección de Dispositivos de Electrones y Sensores del Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. Han desarrollado una nueva estrategia compleja de diseño de materiales para su uso potencial en la computación neuromórfica, utilizando la intercalación de metaloceno en disulfuro de hafnio HfS2. El trabajo es el primeropara demostrar la efectividad de una estrategia de diseño que funcionaliza un material 2D con una molécula orgánica. Se ha publicado en un artículo llamado "Propiedades electrónicas y fonónicas reconfigurables dinámicamente en HfS2 intercalado" Materiales hoy . Autores adicionales: Sina Najmaei, Adam A.Wilson Asher C. Leff y Madan Dubey del Laboratorio de Investigación del Ejército de los Estados Unidos.
"Sabíamos que los materiales de baja dimensión mostraban propiedades novedosas, pero no esperábamos una sintonización tan alta del sistema basado en HfS2", dice Ekuma. "La estrategia fue un esfuerzo concertado y una sinergia entre el experimento y la computación. Comenzó conuna charla de café por la tarde en la que mis colegas y yo discutimos la posibilidad de introducir moléculas orgánicas en un hueco, conocido como el hueco de van der Waals, en materiales 2D. A continuación, el diseño del material y los cálculos rigurosos para probar la viabilidad.alentando los datos computacionales, procedimos a hacer la muestra, caracterizar las propiedades y luego hicimos un dispositivo prototipo con el material diseñado ".
Los académicos en busca de materiales energéticamente eficientes pueden estar particularmente interesados en esta investigación, así como en la industria, especialmente las industrias de semiconductores que diseñan puertas lógicas y otros dispositivos electrónicos.
"La conclusión clave aquí es que el diseño de materiales complejos basado en materiales 2D es una ruta prometedora para lograr materiales de alto rendimiento y eficiencia energética", dice Ekuma.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Lehigh . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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