La plupart d'entre nous connaissent la pectine comme un ingrédient clé pour faire de délicieuses gelées et confitures, pas en tant que composant d'un dispositif hybride complexe qui relie les systèmes biologiques et électroniques. Mais une équipe de scientifiques italiens s'est appuyée sur des travaux antérieurs dans ce domaine en utilisant de la pectine avec un degré élevé de méthylation comme support pour créer une nouvelle architecture de dispositif hybride avec un polyélectrolyte à double couche qui à lui seul entraîne un comportement mémristif.
Un dispositif memristif peut être considéré comme un analogue de synapse, un appareil qui a une mémoire. Simplement déclaré, son comportement à un certain moment dépend de son activité antérieure, similaire à la façon dont l'information dans le cerveau humain est transmise d'un neurone à un autre.
Dans un article publié cette semaine dans Avances AIP , l'équipe explique la création de l'appareil hybride. « Dans cette recherche, nous avons appliqué des matériaux généralement utilisés dans les industries pharmaceutiques et alimentaires dans nos appareils électrochimiques, " dit Angélique Cifarelli, doctorant à l'Université de Parme en Italie. « L'idée d'utiliser la capacité de « tamponnage » de ces matériaux biocompatibles en tant que polyélectrolyte solide est totalement innovante et notre travail est la première fois que ces biopolymères sont utilisés dans des dispositifs à base de polymères organiques et dans un dispositif memristif. »
Les Memristors peuvent fournir un pont pour l'interfaçage des circuits électroniques avec les systèmes nerveux, nous rapprocher de la réalisation d'un perceptron double couche, un élément qui peut remplir des fonctions de classification après une procédure d'apprentissage appropriée. La principale difficulté à laquelle l'équipe de recherche a été confrontée était de comprendre l'interaction électrochimique complexe qui est à la base du comportement memristif, ce qui leur donnerait les moyens de le contrôler. L'équipe a relevé ce défi en utilisant des polymères commerciaux, et modifier leurs propriétés électrochimiques au niveau macroscopique. Le résultat le plus surprenant était qu'il était possible de vérifier la réponse électrochimique du dispositif en changeant la formulation des gels faisant office de polyélectrolytes, permettant l'étude des échanges ioniques relatifs à l'objet biologique, qui active la réponse électrochimique du polymère conducteur.
"Nos développements ouvrent la voie à la réalisation d'appareils compatibles à base de polyaniline avec une interface qui devrait être naturellement, biologiquement et électrochimiquement compatible et fonctionnel, " a déclaré Cifarelli. Les prochaines étapes consistent à interfacer le réseau memristor avec d'autres êtres vivants, par exemple, usines et finalement la réalisation de systèmes hybrides qui peuvent « apprendre » et exécuter des fonctions de logique/classification.
