莫納什大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)近日宣布成功開(kāi)發(fā)出一種新型微型流體芯片，其運(yùn)作原理模仿人腦神經(jīng)通路，這一突破或?qū)橄乱淮惸X計(jì)算機(jī)研發(fā)開(kāi)辟新方向。

該芯片大小約相當(dāng)于一枚硬幣，采用了特殊設(shè)計(jì)的金屬有機(jī)框架（Metal-Organic Framework, MOF）納米多孔材料，該材料具高度調(diào)控性能和導(dǎo)電性。芯片通過(guò)微小通道傳輸離子，以模擬傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中電子晶體管的開(kāi)關(guān)功能。不同于傳統(tǒng)芯片，這種微流體芯片還具有“記憶”能力，能存儲(chǔ)之前的信號(hào)，展現(xiàn)出類似于大腦神經(jīng)元的可塑性。

王煥庭教授指出：“我們首次在納米流體裝置中觀察到質(zhì)子的飽和非線性傳導(dǎo)，這為設(shè)計(jì)擁有記憶乃至學(xué)習(xí)功能的離子電子系統(tǒng)開(kāi)啟了新途徑。若能將MOF材料制備至僅幾納米厚，將能開(kāi)發(fā)出更為先進(jìn)的流體芯片，從而突破目前電子芯片的性能瓶頸。”

為驗(yàn)證芯片潛力，團(tuán)隊(duì)建構(gòu)了包含多條MOF通道的小型流體電路，芯片對(duì)電壓變化的反應(yīng)模仿電子晶體管的行為，同時(shí)展現(xiàn)記憶功能。未來(lái)，該芯片有望被應(yīng)用于液態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、類腦計(jì)算系統(tǒng)以及人工智能硬件的神經(jīng)形態(tài)加速等領(lǐng)域。