MIT создал миниатюрные полимерные наноустройства, повторяющие функции нейронов и способные хранить информацию

Прорыв в нанотехнологиях от исследователей MIT

Как сообщает НВ — Техно: Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) разработали крошечные наномеханические устройства из полимеров, которые имитируют работу нейронных клеток. Эти инновационные приборы объединяют вычислительные операции и хранение данных в одном компактном и энергоэффективном модуле. В основе технологии лежит использование мягких полимеров с уникальными механическими свойствами, главным образом полидиметилсилоксана (ПДМС), играющего ключевую роль в функционировании устройств.

В конструкции наноустройств ультратонкая пленка ПДМС располагается между двумя металлическими электродами. Этот полимер выступает в роли «нанопружины», обеспечивающей управляемую и обратимую механическую деформацию на наноуровне. Благодаря вязкоупругим свойствам ПДМС, устройство способно динамически запоминать приложенные к нему механические воздействия. В ходе экспериментов прибор демонстрировал поведение, аналогичное искусственному нейрону: при подаче напряжения полимер сжимается, накапливает стимул, достигает порогового состояния, активируется и затем возвращается в исходное положение.

Возможности использования и дальнейшее развитие

Эти наномеханические устройства выделяются высокой энергоэффективностью, достигаемой за счет интеграции памяти и вычислительных функций без необходимости сложной внешней электроники. Идея создания была вдохновлена нервной системой осьминогов, где нервные узлы распределены по щупальцам, что подчеркивает уникальность и биомиметический подход разработчиков.

Следующие этапы исследований предполагают внедрение таких технологий в интегрированные сенсорные системы, интеллектуальные протезы и медицинские наклейки с низким энергопотреблением. Эти разработки открывают перспективы для применения в умной электронике, периферийных вычислениях, системах мониторинга здоровья и робототехнике.

Создание подобных устройств способно существенно изменить современные методы разработки технологий в медицине и автоматизации. Их компактность и экономичность обеспечивают легкую интеграцию в разнообразные системы, что способствует появлению новых инноваций в робототехнике и биомедицинской инженерии. Для русскоязычного сегмента это означает расширение возможностей для внедрения передовых решений в здравоохранении и промышленности, способствующих улучшению качества жизни и доступности технологий.

Разработка миниатюрных наноустройств от MIT является лишь одним из примеров стремительного прогресса в области нанотехнологий. Параллельно с этим, исследователи из Принстона представили инновационный нанопроводник, управляемый светом, что открывает новые горизонты для интеграции подобных технологий в различные сферы, включая электронику и медицину.