Krystal Kasal tərəfindən , Phys.org

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Andrew Zinin

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Öz-özünə qızma ilə induksiya edilən bloklayıcı memristorun (SIBM) dizaynı. Müəllif: Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-75570-z

Bəzi tədqiqatçılar hesablamada ilham almaq üçün biologiyaya meyl edirlər. Xüsusilə, neyromorfik hesablama, ənənəvi ikili emalı daha çox neyron və sinaps kimi fəaliyyət göstərən sistemlərlə əvəz edən aparat təminatına beyindən ilhamlanan bir yanaşma təklif edir. İndi isə Nature Communications jurnalında dərc olunan yeni bir araşdırma , tarixdən asılı yaddaş effekti yaratmaq üçün öz-özünə qızma mexanizmindən istifadə edən maye memristor üçün innovativ dizaynı təsvir edir.

Beyin kimi hesablama

İndiyə qədər əksər memristor (yaddaş rezistoru) cihazları elektron və ya deşiklərin yük daşıyıcısı kimi fəaliyyət göstərdiyi bərk materiallardan istifadə edib. Lakin maye memristorlar bunun əvəzinə mayelərdəki ionların hərəkətindən istifadə edirlər ki, bu da beyində baş verən bioloji siqnalları daha çox təqlid edir. Bununla belə, mövcud maye memristorları yaratmaq çətin ola bilər və məhdud yaddaş davranışları təklif edir. Yeni tədqiqatın müəllifləri cihazı daha “beyin kimi” etməklə yanaşı, temperatur dalğalanmalarından istifadə etməklə bu məhdudiyyətlərin bəzilərini aradan qaldırmağın bir yolunu tapdılar.

Onlar yazırlar ki, “Əlavə memristiv mexanizmlərin araşdırılması faydalı ola bilər. Ənənəvi inteqral sxemlərdə lokal isitmə ümumiyyətlə lazımsız və hətta zərərli yan təsir kimi qəbul edilir. Lakin bioloji neyron sistemlərində istilik siqnalları vacib həyat prosesləri ilə sıx bağlıdır. Onlar ion kanalının aktivləşməsi, fəaliyyət potensialının ötürülmə sürəti və atəş nümunələri daxil olmaqla neyron funksiyalarına əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.”

“Buna görə də, maye sistemlərdə temperatur təsirlərinin uçotu canlı orqanizmlərin fizioloji vəziyyətlərinin daha dəqiq simulyasiyasına imkan verir. Bu, bioloji neyronların dinamik davranışını təqlid etmək üçün alternativ bir yanaşma təmin etməklə yanaşı, bio-oxşar temperatur tənzimlənməsi ilə neyromorfik sistemlər yaratmaq üçün bir üsul da təklif edir.”

Öz-özünə qızma ilə induksiya edilən bloklayıcı memristor

Əvvəllər maye memristorlar keçiriciliyi dəyişdirmək üçün ion yığılmasından, mexaniki deformasiyadan və ya kimyəvi reaksiyalardan istifadə edirdilər, lakin bəzi tədqiqatlar çöküntü və həllolmanın ion yaddaş effektlərinin yaranmasına kömək edə biləcəyini göstərirdi. Yeni tədqiqatda iştirak edən tədqiqat qrupu memristorun yaddaş vəziyyətlərini yaratmaq və silmək üçün öz elektrik qızdırıcısından istifadə edə biləcəyini yoxlamaq istəyirdi.

Bunu etmək üçün onlar öz-özünə qızma ilə induksiya edilən bloklayıcı memristor (SIBM) adlanan nanoməsaməli cihaz hazırladılar və onun öz-özünə induksiya edilən elektrik cərəyanı maye ilə dolu kiçik məsamələri qızdırır. Yüksək gərginlik, həll olmuş duzun məsamələri tıxanan bərk hissəciklər əmələ gətirməsinə səbəb olan qızdırmanı təmin edir, ion cərəyanını azaldır və cihazı yüksək müqavimət vəziyyətinə (HRS) aparır.

Gərginlik azaldıqda, məsamələr yenidən soyuyur, hissəciklər təmizlənir, ion axını qayıdır və cihaz aşağı müqavimət vəziyyətinə qayıdır. Bu geri dönən tıxanma qısamüddətli, tarixdən asılı yaddaş effekti yaradır. Simulyasiyalar ion cərəyanının qeyri-xətti artımının Coulun istiləşməsi ilə əlaqəli olduğunu təsdiqlədi. Komanda həmçinin məsamə ölçüsünün artırılmasının yaddaş effektini və nəticədə yox olan qeyri-xətti cərəyan-gərginlik davranışını zəiflətdiyini aşkar etdi.

Əlavə sınaqlar göstərdi ki, cihaz siqnal zəifləməsi, tezlik həssaslığı, unutma və assosiativ öyrənmə də daxil olmaqla bir neçə sadələşdirilmiş neyron davranışını təkrarlaya bilir. Komanda bildirir ki, SIBM 60-dan çox ardıcıl keçid dövründən keçdikdən sonra yaxşı uyğunluq göstərib, məşqdən sonra 12 ms cavab müddəti əldə edib və relaksasiyadan əvvəl 1500 saniyəyə qədər saxlama müddəti göstərib.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

SIBM-lərin gələcəyi

Dizayn hələ də konsepsiyanın erkən sübutudur və praktik tətbiqlər üçün daha çox iş tələb olunur. Komanda təklif edir ki, məsamə ölçüsünün, səth xüsusiyyətlərinin və məhlul kimyasının tənzimlənməsi enerji istifadəsini daha da azalda və sabitliyi artıra bilər. Əlavə işlər texnologiyanın daha praktik hesablama tapşırıqlarını yerinə yetirə biləcəyini yoxlamaq üçün daha böyük massivlərdən istifadə edə bilər. Nəticədə, komanda bu konsepsiyanın inteqrasiya olunmuş hesablama və informasiya saxlama ilə bağlı tətbiqlərdə istifadə edilə biləcəyini bildirir.

Tədqiqat müəllifləri yazırlar ki, “Bu arada, çökmə prosesinə xas olan yüksək kimyəvi tənzimləmə, bioloji sistemlərin mürəkkəb dinamik davranışlarını daha da təqlid edə biləcək istilik, kimyəvi və iontronikanı birləşdirən inteqrasiya olunmuş funksional platformanın yaradılması üçün ümidvericidir. Nəticə etibarilə, bu tədqiqat nanoməsamələrdə istilik tətbiqləri üçün perspektivli bir paradiqma təklif edir və neyromorfik nanofluidik cihazların inkişafı üçün vacib bir təməl yaradır.”

Müəllifimiz Krystal Kasal tərəfindən sizin üçün yazılmış, Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Andrew Zinin tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmişdir — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Qinyang Fan və digərləri, Nanoməsamələrdə öz-özünə qızma ilə induksiya edilən bloklama neyromorfik ion hesablamalarına imkan verir, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-75570-z

Jurnal məlumatları: Nature Communications 

Əsas anlayışlar

Bioloji neyron şəbəkələriBiomolekulyar və subhüceyrəvi proseslərMəsaməli mühitlərdə axınlarNeyrologiya, neyron hesablama və süni intellektNəqliyyat hadisələriBu hekayənin arxasında kim dayanır?

Krystal Kasal

Fizika üzrə magistr dərəcəsi olan sərbəst elm yazıçısı. Beş illik klinik tədqiqat və fizika təhsili təcrübəsi. Elmi ünsiyyətçi. Tam profil →

Qeb Klark

İngilis dili üzrə magistr dərəcəsi, 2021-ci ildən bəri mətn redaktoru, ali təhsil və səhiyyə sahəsində təcrübəyə malikdir. Etibarlı elm xəbərlərinə həsr olunub. Tam profil →

Endryu Zinin

Fizika üzrə magistr dərəcəsi və tədqiqat təcrübəsi. Uzun müddət elm xəbərləri həvəskarı. Science X-in redaksiya uğurunda əsas rol oynayır. Tam profil →

© 2026 Science X Network