Neuartiges Polymer-Bauteil imitiert Eigenschaften von Nervenzellen zur Informationsverarbeitung
Das Bauteil besteht aus einer extrem dünnen Polymerschicht, die sich zwischen zwei Metallelektroden befindet.
Bildquelle: Bermix Studio auf Unsplash
Ein neuartiges, weiches Polymerbauteil hat die Fähigkeit, Informationen zu verarbeiten und vorübergehend zu speichern. Diese innovative Entwicklung wurde von der US-Forschungsorganisation NSF in einer Arbeit veröffentlicht, die im Fachjournal Science Advances erschienen ist. Die Konstruktion orientiert sich an den Eigenschaften von Nervenzellen.
Das Bauteil besteht aus einer extrem dünnen Polymerschicht, die sich zwischen zwei Metallelektroden befindet. Bei Anlegung einer elektrischen Spannung bewegen sich die Elektroden aufeinander zu, wodurch das Polymer zusammengedrückt wird. Dies führt zu einer Veränderung des Stromflusses.
Funktion eines Kurzzeitgedächtnisses
Wenn der Schwellenwert des Systems erreicht wird, erzeugt dies eine signifikante elektrische Reaktion, die mit dem Auslösen eines Signals in einer Nervenzelle vergleichbar ist. Nach dieser Reaktion entspannt sich das Polymer allmählich. Aufgrund dieser Verzögerung können frühere Eingaben die Antwort auf neue Signale noch beeinflussen.
Die Forscher demonstrierten damit eine künstliche Nervenzelle, die sowohl Informationsverarbeitung als auch temporäre Speicherung in einem Element vereint. Dies könnte in Zukunft den Bedarf an zusätzlichen Bauteilen reduzieren und effizientere Systeme ermöglichen.
Die NSF nennt mögliche Anwendungen wie Prothesen, tragbare Sensoren und Systeme zur Umweltüberwachung. Dennoch sind weitere Entwicklungen erforderlich, da das Ergebnis zunächst ein Laborprinzip darstellt und noch keinen Ersatz für gegenwärtige Computerchips oder biologische Gehirne bietet.
