Cientistas de Cingapura desenvolveram um memristor molecular – chips com eles podem ser trocados para diferentes tarefas

Cientistas da Universidade Nacional de Cingapura anunciaram a criação de um dispositivo molecular que pode ser configurado para realizar uma variedade de tarefas computacionais. No futuro, poderá ser usado tanto em sistemas de computação de ponta quanto em dispositivos móveis, garantindo baixo consumo de energia.

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Cientistas de Cingapura trabalharam no projeto com o apoio da Associação Indiana para o Avanço da Ciência, Hewlett Packard Enterprise, University of Limerick (Irlanda), University of Oklahoma (EUA) e Texas A&M University (EUA). O resultado é um novo memristor molecular ou dispositivo de memória eletrônica com “excepcional reconfigurabilidade de memória”. No coração dos dispositivos eletrônicos modernos, observam os autores, estão os circuitos lógicos de semicondutores, cujas chaves são rigidamente fixadas para realizar certas operações lógicas. A nova tecnologia permite mudanças rápidas na configuração dos circuitos por meio da aplicação de voltagem, o que no futuro pode mudar os fundamentos da arquitetura do projeto do chip. Como resultado, os componentes de semicondutores da próxima geração serão capazes de oferecer um desempenho superior.

A fonte de inspiração para o projeto foi o cérebro humano. “Semelhante à flexibilidade e adaptabilidade das conexões no cérebro humano, nosso dispositivo de memória pode ser reconfigurado em tempo real para realizar várias tarefas computacionais simplesmente aplicando voltagem. Além disso, assim como as células nervosas que armazenam memórias, um mesmo dispositivo pode armazenar informações para recuperação e processamento subsequentes ”, disse S. Goswami, pesquisador sênior da universidade.

Em seu projeto anterior, o Sr. Goswami desenvolveu um sistema que consiste em um átomo metálico central ligado a moléculas orgânicas capazes de transferir até seis elétrons, criando assim cinco estados moleculares. A relação entre esses estados tornou-se o principal conceito que determinou a capacidade de reconfigurar o dispositivo molecular. Um circuito elétrico foi criado, capaz de produzir uma transição molecular entre os estados “ligado” e “desligado” quando várias tensões sequenciais discretas são aplicadas. O sistema foi adaptado para o clássico esquema if-then-else, que é usado na programação.

Ao testar o sistema, os autores do projeto deram a ela problemas computacionais reais, como resultado dos quais foi possível demonstrar que ela realizou alguns cálculos complexos em uma etapa, após a qual a configuração foi alterada, e o sistema adaptado ao próxima tarefa. Como resultado, um módulo dessa memória molecular desempenhava as mesmas funções computacionais de milhares de transistores, ao mesmo tempo em que apresentava desempenho superior com consumo de energia reduzido. O mais eficaz, portanto, esta invenção será em smartphones e diversos sensores – onde a potência é limitada. No momento, os cientistas usam esses componentes para criar dispositivos eletrônicos prontos para o trabalho, nos quais será possível fazer simulações e fazer medições em benchmarks.