La UAB desarrolla un material que imita cómo el cerebro humano almacena información

Una investigación dirigida por el Departamento de Física de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) ha desarrollado un material magnético capaz de imitar la forma en cómo el cerebro almacena información. La investigación, en colaboración con el Sincrotró ALBA, el Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia y el Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB), ha permitido emular la comunicación entre las neuronas y, por primera vez, imitar el aprendizaje que se produce durante el sueño profundo. La investigación ha sido publicada en la revista 'Materials Horizons' y ha estado dirigida por los investigadores Jordi Sort, también investigador de la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), i Enric Menéndez, profesor lector del 'Programa Serra Hunter'.

Este nuevo material se basa en una capa fina de mononitruro de cobalto, en el que se aplica un campo eléctrico que permite controlar la acumulación de iones que hay entre la capa y un electrolito líquido. Esta conexión artificial puede ser la base de un nuevo paradigma de computación alternativo a los ordenadores actuales, según aseguran los propios investigadores.

Los autores de este hallazgo han conseguido un control sin precedentes de la evolución de la imantación en un material. Al aplicar pulsos de voltaje, se han podido emular procesos como la memoria, procesar y recuperar información y, por vez primera, actualizar de forma controlada la información sin voltaje aplicado. Este control se ha conseguido modificando el grueso de las capas de mononitruro de cobalto, que determinan la velocidad de los iones, y la frecuencia de los pulsos.

Los investigadores destacan que la disposición del material permite controlar las propiedades magneto-iónicas no solo en aplicar el voltaje, sino también en dejar de aplicarlo, algo que no se había conseguido hasta ahora. Una vez el estímulo externo del voltaje desaparece, la imantación del sistema puede reducirse o incrementarse en función del grueso de la materua y del protocolo de cómo se ha aplicado previamente el voltaje.

Este nuevo efecto, hasta ahora nunca antes observado, abre un amplio abanico de oportunidades para nuevas funciones de computación neuromórfica, como dicen los autores. Ofrece una nueva función lógica que permite, por ejemplo, la posibilidad de imitar el aprendizaje neuronal que se produce después de la estimulación del cerebro, que se produce cuando dormimos profundamente. Esta funcionalidad no se puede emular mediante ningún otro tipo de material neuromórfico existente.