Напечатанные сети мемристорных нанолистов MoS₂ для импульсных нейронов с многоуровневой сложностью
Учёные из Северо-Западного университета разработали гибкие, недорогие устройства, генерирующие электрические сигналы — искусственные нейроны, которые не просто имитируют мозг, но взаимодействуют с ним. При тестировании на срезах ткани мозга мышей искусственные нейроны успешно вызывали реакцию реальных нейронов, демонстрируя новый уровень биосовместимости. Основой этого прогресса является серия электронных чернил, созданных из наноразмерных хлопьев дисульфида молибдена (MoS₂), который действует как полупроводник, и графена, который служит электрическим проводником. В работе была использована аэрозольная струйная печать. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.
Фото. В лаборатории Херсама аэрозольный струйный принтер наносит электронные чернила на гибкую полимерную подложку. Фото: Марк Херсам/Северо-Западный университет.
В ходе экспериментов электрические сигналы подавались от искусственных нейронов на срезы мозжечка мыши. Было обнаружено, что искусственные скачки напряжения соответствуют ключевым биологическим характеристикам, включая время и продолжительность скачков напряжения в живых нейронах. Это надежно вызывало активность в реальных нейронах, активируя нейронные цепи аналогично естественным сигналам.
Этот подход обладает рядом экологических преимуществ. Помимо повышения энергоэффективности, процесс изготовления нейрона прост и недорог. Поскольку процесс печати является аддитивным — материал наносится только там, где это необходимо, — он также сокращает количество отходов.
