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Memristors o memoria orgánica para IoT y la Inteligencia Artificial

Las necesidades de memoria y procesador serán diferentes con el despliegue masivo de la Inteligencia Artificial, el Aprendizaje Automático y el Internet de las Cosas hasta el punto de que los expertos prevén que cambie la electrónica moderna y produzca la cuarta Revolución Industrial. La pregunta apremiante para muchos investigadores es cómo manejar esta revolución tecnológica. La respuesta puede estar en los «Memristors».

«Es importante para nosotros comprender que las plataformas informáticas de hoy no podrán sostener implementaciones a escala de algoritmos de IA en conjuntos de datos masivos«, dijo Thirumalai Venkatesan, uno de los autores de un artículo publicado en Applied Physics Reviews, de AIP Publishing.

«La informática de hoy consume demasiada energía para manejar grandes datos. Necesitamos repensar nuestros enfoques de computación en todos los niveles: materiales, dispositivos y arquitectura que pueden permitir la computación de energía ultrabaja«.

Memristors, dispositivos inspirados en el cerebro

Según Venkatesan, los dispositivos electrónicos inspirados en el cerebro con memorias orgánicas podrían ofrecer una plataforma funcionalmente prometedora y rentable. Estos dispositivos electrónicos con una memoria inherente son capaces de almacenar datos y realizar cálculos. Dado que los memristors son funcionalmente análogos al funcionamiento de las neuronas, las unidades informáticas del cerebro, y son candidatos óptimos para las plataformas informáticas inspiradas en el organismo.

 

Memristors Dispositivos de memoria orgánica para IoT AI

La estructura del dispositivo a nivel molecular. Las nanopartículas de oro en el electrodo inferior mejoran el campo permitiendo una operación de energía ultra baja del dispositivo molecular. Crédito imagen: Sreetosh Goswami, Sreebrata Goswami y Thirumalai Venky Venkatesan

Hasta ahora, los óxidos han sido el candidato principal como el material óptimo para los memristores. Se han propuesto diferentes sistemas de materiales, pero ninguno ha tenido éxito hasta ahora.

«En los últimos 20 años, ha habido varios intentos de crear memristors orgánicos, pero ninguno de ellos ha mostrado ninguna promesa«, dijo Sreetosh Goswami, autor principal del artículo. “La razón principal detrás de este fracaso es su falta de estabilidad, reproducibilidad y ambigüedad en la comprensión mecanicista. A nivel de dispositivo, ahora podemos resolver la mayoría de estos problemas”.

Esta nueva generación de memristores orgánicos se desarrolla a partir de dispositivos metálicos complejos azoicos, que son una creación de Sreebata Goswami, profesor de la Asociación India para el Cultivo de la Ciencia en Kolkata y otro autor del artículo.

«En las películas delgadas, las moléculas son tan robustas y estables que estos dispositivos pueden eventualmente ser la opción correcta para muchas tecnologías portátiles e implantables o una red corporal, porque podrían ser flexibles y estirables«, dijo Sreebata Goswami. Una red para el cuerpo es una serie de sensores inalámbricos que se adhieren a la piel y rastrean la salud.

El próximo desafío será producir estos memristores orgánicos a escala, dijo Venkatesan.

Ahora estamos haciendo dispositivos individuales en el laboratorio. Necesitamos hacer circuitos para la implementación funcional a gran escala de estos dispositivos«.

Más información:Un enfoque orgánico para la memoria de baja energía y la electrónica inspirada en el cerebro. «An organic approach to low energy memory and brain inspired electronics,» Applied Physics Reviews (2020). DOI: 10.1063/1.5124155