Saraf buatan dengan transistor untuk pautan mesin otak

Penyelidik dari Universiti Xi'an Jiaoto di China dan Universiti Teknikal Munich kini telah membangunkan saraf buatan frekuensi tinggi dengan reka bentuk yang inovatif.Sistem mereka meningkatkan pengangkutan ion dan elektron, bertindak balas dengan cepat kepada isyarat, dan mengekalkan maklumat yang berkaitan dengan caj.Terperinci dalam kertas yang diterbitkan dalam Alam Elektronik, peranti yang diilhamkan saraf ini menggunakan transistor elektrokimia organik bersepadu homogen.

N-jenis transistor elektrokimia organik dianggap sebagai blok bangunan yang berpotensi untuk saraf buatan kerana tingkah laku potentiasi yang dicetuskan secara positif, yang boleh meniru sel-sel biologi.Walau bagaimanapun, peranti ini sering menghadapi batasan dalam sifat pengangkutan dan penyimpanan ionik dan elektronik, mengakibatkan prestasi yang tidak menentu dan tidak menentu, bersama-sama dengan masa tindak balas yang perlahan.Saraf buatan frekuensi tinggi yang baru dibangunkan menangani cabaran-cabaran ini dengan menggunakan transistor elektrokimia organik bersepadu homogen.

Saraf buatan adalah berdasarkan transistor elektrokimia organik N-jenis menegak secara berurutan disimpan ke substrat.Peranti ini mencontohi fungsi reseptor, sinapsis, dan somas dalam sistem saraf manusia, membentuk litar seperti saraf.

Tidak seperti saraf buatan sebelumnya yang cemerlang di kawasan tertentu seperti pengangkutan ionik dan elektronik atau penyimpanan memori jangka panjang, sistem berasaskan transistor ini menunjukkan kedua-dua pengangkutan ionik dan elektronik yang cekap dan penyimpanan ion jangka panjang, mengatasi perdagangan yang lalu.

Saraf buatan bersepadu, menggabungkan transistor elektrokimia organik N-jenis dan P-Type Organik, menawarkan fungsi penderiaan, pemprosesan, dan memori dalam domain frekuensi tinggi.Ia juga telah ditunjukkan untuk mengintegrasikan dengan model haiwan yang mengalami masalah saraf, dengan berkesan meniru tingkah laku refleks yang terkondisi asas.

Untuk menilai potensinya, saraf buatan telah ditanam pada tikus dengan fungsi saraf terjejas.Sistem ini terbukti bersesuaian dan berjaya disimulasikan refleks yang disokong saraf.

Pembangunan dan ujian selanjutnya dapat meningkatkan prestasi dan keselamatan saraf buatan.Dalam jangka masa panjang, ia boleh menyumbang kepada teknologi untuk membaiki litar saraf dan membangunkan antara muka otak-komputer.Aplikasi yang berpotensi termasuk anggota prostetik yang dikawal oleh otak, alat bantuan komunikasi untuk pesakit lumpuh, dan sistem untuk memantau atau memanipulasi aktiviti otak.