Cientistas se inspiram em cérebro humano para criar material

Criar cérebros artificiais é um grande sonho e uma grande promessa da ciência. Com o desenvolvimento de novos materiais ficamos cada vez mais perto disso virar realidade!

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Cientistas da University of Twente, na Holanda, do instituto de nanotecnologia MESA+, desenvolveram um material ferroelétrico com uma função de memória parecida com sinapses e neurônios no nosso cérebro. Esse material é o titanato de zircônia e chumbo, ou PZT (lead-zirconium-titanate) com uma fina camada de óxido de zinco (25 nm de espessura).

Uma propriedade muito importante desse material é a ferroeletricidade, pois assim é possível obter o material em um estado desejado, no qual permanecerá estável depois que o campo elétrico for retirado, o que se chama de polarização. Esses materiais possuem como característica a não volatilidade, compatibilidade com semicondutores óxidos-metálicos e polarização rápida.

A descoberta teve como base principal que a mudança de um estado para outro pode ser feita controlando pequenas áreas entre os cristais do material, o que é muito parecido com o que ocorre no nosso cérebro com as sinapses e sinais de nêutrons. Isso faz com que seja possível criar estados com multiníveis, o que aumenta a velocidade de identificação de padrões. Como por exemplo, o nosso cérebro faz esse tipo de tarefa consumindo muito menos energia do que um sistema de computador precisa.  Além disso permite futuros desenvolvimentos para alcançar uma memória adaptativa com alta densidade de informações armazenadas.

O cérebro já foi mimetizado em um software que simula as redes neurais, mas ainda há muita limitação tecnológica no que se diz respeito ao hardware. Provavelmente esse material é o começo de incríveis soluções que poderemos obter com a engenharia de materiais!

Referências:

Anirban Ghosh, Gertjan Koster, Guus Rijnders. Multistability in Bistable Ferroelectric Materials toward Adaptive Applications. Advanced Functional Materials, 2016; DOI: 10.1002/adfm.201601353

University of Twente. “Scientists develop brain-inspired memory material.” ScienceDaily. ScienceDaily, 8 July 2016. <www.sciencedaily.com/releases/2016/07/160708081914.htm>.

 

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