I futuri chip per computer potrebbero essere fatti di miele

Secondo i ricercatori della Washington State University (WSU), il futuro dei chip neuromorfici per computer potrebbe risiedere in… tesoro.

Gli scienziati coinvolti nello studio affermano che questa tecnologia potrebbe aprire la strada a un’elaborazione sostenibile, biodegradabile e straordinariamente veloce.

Il miele non è certo la prima cosa che ti viene in mente quando immagini un chip per computer, ma gli ingegneri della WSU credono che potrebbe essere la chiave per rendere l’informatica ecologica e allo stesso tempo abbastanza potente da imitare il funzionamento di un cervello umano. Questa forma di calcolo, creata per simulare il funzionamento dei neuroni nel nostro cervello, viene definita neuromorfica.

Anche se molti di noi possono essere colpiti da quanto siano avanzati i computer in questi giorni (che questa nuova scoperta basata sul miele ne sia la prova), i nostri cervelli sono ancora molto più impressionanti. Questo è il motivo per cui l’ informatica neuromorfica è talvolta considerata il futuro della tecnologia, perché il cervello umano può ancora elaborare, analizzare e adattarsi a ciò che vede in modi che un computer non può. Sebbene i computer possano elaborare enormi quantità di dati molto più velocemente di quanto potrebbe fare un essere umano, manteniamo comunque il livello superiore quando si tratta di affrontare i problemi in modo creativo.

L’informatica neuromorfica ha lo scopo di fungere da ponte tra il cervello umano e la tecnologia, consentendo sistemi autonomi in grado di simulare qualcosa di simile alla cognizione umana. Tali sistemi sono pensati per essere molto più veloci e meno affamati di energia anche dei migliori PC attualmente disponibili. Ora, sembra che il miele possa svolgere un ruolo nel rendere questi dispositivi futuristici molto più sostenibili per il nostro pianeta.

Gli ingegneri della WSU sono stati in grado di creare un memristore funzionante dal miele. Un memristor è un componente simile a un transistor ed è in grado sia di elaborare che di archiviare dati in memoria, proprio come fa un cervello umano. Questi dispositivi sono infinitamente piccoli: nel caso di questo studio, il memristor era la larghezza di un capello umano, ma deve essere reso molto più piccolo per servire allo scopo previsto in futuro.

La dimensione target sarà di circa 1/1000 di un capello umano, il che significa che questi memristori dovranno essere sviluppati su scala nanometrica. Questo perché milioni, se non miliardi, di memristori verranno utilizzati per costruire un sistema di calcolo neuromorfico completo, funzionante e ad alte prestazioni. Come mezzo di confronto, il cervello umano ha oltre 100 miliardi di neuroni o oltre 1.000 trilioni di sinapsi.

Feng Zhao, professore associato della School of Engineering and Computer Science della Washington State University, è stato il coautore dello studio insieme a uno studente laureato, Brandon Sueoka. Zhao ha paragonato il memristor a base di miele a un neurone umano, affermando che ha funzionalità molto simili pur mantenendo dimensioni molto ridotte.

Per ottenere l’effetto desiderato, gli scienziati hanno usato il vero miele. L’hanno trasformata in una forma solida che è stata poi posizionata tra due elettrodi di metallo, una simulazione di una sinapsi umana. Attraverso la ricerca, sono stati in grado di scoprire che il memristore del miele ha emulato con successo il modo in cui funzionano le sinapsi umane. Ciò è stato misurato dalla capacità del dispositivo di accendersi e spegnersi rapidamente a una velocità simile al cervello umano, compresa tra 100 e 500 nanosecondi.

Sembra decisamente che i memristori del miele potrebbero essere promettenti in termini di prestazioni quando si tratta di calcolo neuromorfico, ma hanno un altro vantaggio evidente: sono completamente biodegradabili. Sebbene il team abbia anche esplorato l’utilizzo di altri materiali organici, come proteine ​​e zuccheri, finora il miele sembra essere il vincitore.

“Il miele non si guasta. Ha una concentrazione di umidità molto bassa, quindi i batteri non possono sopravvivere al suo interno. Ciò significa che questi chip per computer saranno molto stabili e affidabili per molto tempo”, ha affermato Feng Zhao. “Quando vogliamo smaltire dispositivi che utilizzano chip per computer fatti di miele, possiamo dissolverli facilmente in acqua. Grazie a queste proprietà speciali, il miele è molto utile per creare sistemi neuromorfici rinnovabili e biodegradabili”.

Il team ha pubblicato i suoi risultati in un numero di Journal of Physics D: Applied Physics. Naturalmente, i ricercatori hanno ancora molta strada da fare prima di implementare questa tecnologia vicino a qualcosa che potrebbe essere utilizzato dall’industria in generale. Tuttavia, i primi passi cruciali sono già stati compiuti. La prossima volta che aggiungerai un cucchiaio di miele al tuo tè, considera che un giorno (in un futuro lontano, intendiamoci), potresti utilizzare un computer che funziona con quella stessa sostanza.