伦敦国王学院 信用:CC0公共领域 人类的大脑，仅仅依靠适度饮食的热量输入，很容易胜过由全尺寸能量输入驱动的最先进的超级计算机
这种差异源于大脑处理的多种状态与数字处理器的两种二进制状态，以及无功耗存储信息的能力——非易失性存储器
当今传统计算机的这些低效率引发了人们对开发用于计算机的合成突触的极大兴趣，这些突触可以模仿大脑的工作方式
现在，英国伦敦国王学院的研究人员在《美国化学学会纳米快报》上报道了一系列纳米棒装置，它们比以往任何时候都更接近模拟大脑
这些设备可能在人工神经网络中找到应用
模仿生物突触的努力围绕着具有不同电阻状态的记忆电阻的类型展开，这些记忆电阻的行为类似于记忆
然而，与大脑不同的是，到目前为止报道的设备都需要一个反极性的电压来将它们重置到初始状态
“在大脑中，化学环境的变化会改变输出，”伦敦国王学院教授阿纳托利·扎亚茨解释说，他领导的团队支持最近的研究结果
伦敦国王学院的研究人员现在也能够在突触中展示这种类似大脑的行为
Zayats和他的团队构建了一个金纳米棒阵列，上面有一个聚合物结(聚左旋组氨酸，PLH)和一个金属触点
光或电压都能激发等离子体激元——电子的集体振荡
等离子体激元向PLH释放热电子，逐渐改变聚合物的化学性质，从而使其具有不同程度的导电性或光发射率
聚合物如何变化取决于它周围是氧还是氢
化学惰性的氮化学环境将在不需要任何能量输入的情况下保持该状态，因此它充当非易失性存储器
结可以通过光学或电子方式设置和读取，也可以通过一种方式设置和读取另一种方式，从而实现极大的通用性
“光学控制的一个优点是你可以无线切换和读取设备，”扎亚特说
对电或光操作的偏好取决于应用，但正如他指出的，已经有许多尝试来创建神经形态电路，以大脑的方式计算，如果引入光开关或读出，你可以计算得更快
在开发纳米光源的实验中，研究人员偶然发现了聚合物结整齐的突触行为
他们建造了不同的隧道PLH结，并注意到光源在空气或氢气中不稳定
“偶然间，我读了一篇关于突触和思维的论文——这是我们的光源，”扎亚特说
“这完全是偶然的
" Zayats和他的同事报告说，突触纳米棒阵列的密度令人印象深刻地接近大脑的突触密度，差了大约一千倍
下一个挑战将是找到一种方法来切换单个纳米棒，而不是整个阵列，这将使它们离模仿大脑又近了一步
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