蜂蜜は世界的な半導体不足の解決策となり、その過程で発生する電子廃棄物の削減に貢献できるでしょうか?
米国の新しい研究は、人間の脳を模倣してデータを処理および保存できる環境に優しいコンピューターチップを作るために蜂蜜が使用できる可能性があることを示唆しています。
一部の人によってはコンピューティングの未来として歓迎されていますが、いわゆるニューロモーフィック システムは、従来のコンピューターよりもはるかに高速で、消費電力もはるかに少なくなります。
今回、ワシントン州立大学 (WSU) のエンジニアたちは、それらをより有機的なものにする 1 つの方法も実証しました。
彼らは、蜂蜜を使ってメモリスタ（メモリにデータを処理するだけでなく保存することもできるトランジスタに似たコンポーネント）を作成できることを発見しました。
「これは単純な構造を持つ非常に小さなデバイスですが、人間のニューロンと非常によく似た機能を持っています」とWSU工学部およびコンピュータサイエンス学部の准教授であり、この研究の責任著者であるFeng Zhao氏は述べた。
「これは、何百万、あるいは何十億ものハニーメモリスタを統合できれば、人間の脳とよく似た機能をもつ神経形態システムを作ることができることを意味します。」
人間の脳を模倣する
この研究結果は先月号に掲載されました。物理学ジャーナル Dしかし、今週ワシントン州立大学によって昇格しただけだ。
この研究のために、研究者らは蜂蜜を固体の形に加工し、それを2つの金属電極の間に挟んで、人間のシナプス（情報が一方から他方に受け渡される2つのニューロン間の小さな空間のポケット）を模倣した。
彼らは、生分解性のハチミツメモリスタが人間のシナプスと、一部の情報を保持しながら非常に素早くオンとオフを切り替える能力をエミュレートできることを発見しました。
彼らは、人間の髪の毛とほぼ同じ幅になるようにハニーメモリスタを作りました。
チームは今後、それらを人間の髪の毛の約1/1000のナノスケールで開発し、何百万、あるいは何十億ものものを束ねて完全なニューロモーフィック・コンピューティング・システムを作ることを計画している。
人間の脳には 1,000 億以上のニューロンがあり、それらの間には 1,000 兆以上のシナプス、つまり接続が存在します。
各ニューロンはデータの処理と保存の両方ができるため、従来のコンピューターよりも脳の効率が大幅に向上しており、ニューロモーフィック コンピューティング システムの開発者は、その構造を模倣することを目指しています。チームが説明した。
IntelやIBMを含むいくつかの企業は、チップあたり1億個以上の「ニューロン」に相当するニューロモーフィックチップをすでにリリースしているが、これはまだ脳内の数には及ばない。
「再生可能かつ生分解性」
趙氏と彼のチームは、タンパク質やアロエベラの葉に含まれる糖類などの利用も検討しているが、蜂蜜には大きな可能性があると見ている。
「蜂蜜は腐らないよ」と彼は言いました。 「水分濃度が非常に低いため、バクテリアは生存できません。これは、これらのコンピューター チップが非常に長期間にわたって非常に安定しており、信頼性が高いことを意味します。」
研究者らは、開発したハニーメモリスタチップは、従来のコンピュータほど熱くないニューロモーフィックシステムによって生成される低レベルの熱にも耐えられるはずだと述べている。
重要なのは、ハニーメモリスタは「再生可能で生分解性のニューロモーフィックシステムを作り出す」ことで電子廃棄物の削減に役立つだろうとZhao氏は述べた。
「蜂蜜で作られたコンピューターチップを使用したデバイスを廃棄したい場合、簡単に水に溶かすことができます」と彼は言いました。
これはまた、従来のコンピュータと同様に、ユーザーはコーヒーをこぼさないようにしなければならないことも意味すると同氏は警告した。
