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  • Les théories prédisent des canaux nanofluidiques 2D montrant une fonction de conduction non linéaire en tant que transistors à effet mémoire

    Simulation et modélisation d'un électrolyte 2D. Crédit: Science (2021). DOI :10.1126/science.abf7923

    Une équipe de chercheurs de Sorbonne Université a développé un moyen de montrer des canaux nanofluidiques 2D réalisant des fonctions de conduction non linéaire comme des transistors à effet mémoire, en utilisant la théorie et les simulations. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit leur travail avec des électrolytes aqueux confinés dans un espace bidimensionnel entre les couches de graphite et ce qu'ils en ont appris. Yaqi Hou et Xu Hou avec l'Université de Xiamen ont publié un article Perspective dans le même numéro de revue décrivant les travaux impliqués dans la reproduction des façons dont les neurones communiquent à l'aide de la conduction ionique et des neurotransmetteurs, et le travail effectué par l'équipe en France.

    Comme Hou et Hou le notent, les composants informatiques communiquent entre eux par conduction électrique, qui est un système qui conduit à une consommation d'énergie intensive dans les grands systèmes. Ils notent également qu'en recherchant une approche plus efficace, les informaticiens ont étudié les façons dont les systèmes biologiques communiquent, notamment, neurones du cerveau humain. En faisant ainsi, ils ont noté que ces communications sont basées sur des ions et des produits chimiques se déplaçant à travers des solutions aqueuses. À cette fin, des travaux ont été effectués par divers groupes pour savoir si les ordinateurs pouvaient utiliser des systèmes de canalisation similaires. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont développé des théories sur la façon dont de tels canaux pourraient fonctionner dans un système 2D confiné entre deux plans - dans leur cas, couches de graphite, puis ont effectué des simulations pour montrer que leur approche pouvait fonctionner dans un système informatique réel.

    Prototype de neurone artificiel :des fentes nanofluidiques peuvent jouer le rôle de canaux ioniques et permettre aux neurones de communiquer. Les clusters d'ions réalisent le transport d'ions qui provoque cette communication. Crédit :© Paul Robin, ENS Laboratoire de Physique (CNRS/ENS-PSL/Sorbonne Université/Université de Paris).

    Les chercheurs notent que les progrès des nanofluides ont permis la création de solutions aqueuses constituées de couches uniques de molécules. De tels électrolytes, ils notent, ont fait allusion à la possibilité de leur utilisation comme moyen de transport d'ions, similaire à celle observée dans les réseaux neurologiques humains. Pour créer un tel système, les chercheurs ont développé plusieurs théories pour prédire le comportement et les effets d'un tel scénario dans un système bien défini; électrolytes aqueux transportant des informations à travers de minuscules, Fentes 2D dans les couches de graphite lorsqu'elles sont exposées à un champ électrique. En faisant ainsi, ils ont découvert que si c'était fait d'une certaine manière, les ions formeraient des amas qui présentent une conduction hystérétique, une indication que le système pourrait être utilisé pour créer un neurone artificiel. Les chercheurs ont ensuite créé une simulation de leurs idées pour démontrer leur faisabilité.

    © 2021 Réseau Science X




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