Ingenieure am Massachusetts Institute of Technology haben ein "Gehirn auf einem Chip" geschaffen, das aus Zehntausenden künstlicher Synapsen besteht, die als Memristoren bezeichnet werden. Dies wird in einem Artikel berichtet, der in der Zeitschrift Nature Nanotechnology veröffentlicht wurde. Memristoren bestanden aus Silizium und einer Legierung aus Silber und Kupfer. Der erstellte Chip kann visuelle Informationen speichern und genauer wiedergeben als vorhandene Memristorkonstruktionen aus undotierten Komponenten. Dies wird neuromorphe Geräte verbessern, die eine Art Elektronik sind, die Informationen wie das menschliche Gehirn verarbeitet.
Solche Schaltungen können in tragbare Geräte eingebettet sein und komplexe Aufgaben ausführen, die derzeit nur für Supercomputer möglich sind. In einer neuromorphen Vorrichtung fungiert ein Memristor als Transistor zum Konvertieren von Signalen, aber sein Funktionsprinzip ähnelt der Arbeit einer interneuronalen Verbindung oder Synapse. Ein Transistor kann Informationen übertragen, indem er abhängig von der Stärke des eingehenden Signals (in Form eines elektrischen Stroms) zwischen zwei Werten (0 und 1) umschaltet, während ein Memristor viele verschiedene Zustände annehmen kann und einen viel größeren Operationsbereich ausführt.
Ein Memristor besteht aus einer Anode und einer Kathode, die durch das Medium getrennt sind. Wenn eine Spannung an eine Elektrode angelegt wird, beginnen Ionen durch das Medium zur anderen Elektrode zu fließen und bilden einen Leitungskanal. Bestehende Memristoren funktionieren gut, wenn die Spannung einen starken Elektronenfluss hervorruft. In der neuen Mikroschaltung verwendeten die Spezialisten jedoch Kupfer als Legierungselement, das den Ionenfluss durch den Kanal stabilisiert. Die Forscher konnten die Schildbilder der Marvel-Comicfigur Captain America reproduzieren, wobei jedes Pixel einem bestimmten Memristor im Chip zugeordnet war. Dies ermöglichte es dem "Gehirn auf einem Kristall", sich das Bild zu merken und es mehrmals genau wiederzugeben.
