Chip fatti col miele per ridurre i rifiuti elettronici

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Il miele potrebbe offrire una soluzione alla carenza globale di semiconduttori e contribuire a ridurre i rifiuti elettronici? Un nuovo studio condotto negli Stati Uniti suggerisce che il miele potrebbe essere utilizzato per realizzare un chip per computer ecologico in grado di elaborare e memorizzare dati imitando il cervello umano.

Considerati da alcuni il futuro dell'informatica, i cosiddetti sistemi neuromorfi sono molto più veloci e consumano molta meno energia dei computer tradizionali. Gli ingegneri della Washington State University (Wsu) avrebbero trovato un modo per renderli anche più organici.

Gli ingegneri hanno scoperto che il miele può essere utilizzato per creare un memristore, un componente simile a un transistor che può non solo elaborare ma anche immagazzinare dati in memoria. "Si tratta di un dispositivo molto piccolo e dalla struttura semplice, ma con funzionalità molto simili a quelle di un neurone umano - ha dichiarato Feng Zhao, professore associato della School of Engineering and Computer Science della Wsu e autore dello studio -. Questo significa che se riusciamo a integrare insieme milioni o miliardi di questi memristore di miele, allora possono essere trasformati in un sistema neuromorfico che funziona come un cervello umano".

Imitare il cervello umano

I risultati sono stati pubblicati nel numero del mese scorso del Journal of Physics D, ma sono stati promossi dalla Washington State University solo questa settimana. Per lo studio i ricercatori hanno trasformato il miele in una forma solida e lo hanno inserito tra due elettrodi metallici per imitare una sinapsi umana. Stando ai risultati della ricerca il memristore biodegradabile al miele è in grado di emulare le sinapsi umane e la loro capacità di accendersi e spegnersi molto rapidamente, conservando alcune informazioni.

Il memristore al miele è stato costruito con una larghezza pari a quella di un capello umano. In futuro il team prevede di svilupparli su scala nanometrica, circa 1/1000 di un capello umano, e di raggrupparne molti milioni o addirittura miliardi insieme per creare un sistema informatico neuromorfico completo.

Il cervello umano ha più di 100 miliardi di neuroni con più di un milione di miliardi di sinapsi, o connessioni, tra di loro. Ogni neurone è in grado di elaborare e memorizzare dati, il che rende il cervello molto più efficiente di un computer tradizionale, e gli sviluppatori di sistemi informatici neuromorfi mirano a imitare questa struttura. 

Diverse aziende, tra cui Intel e Ibm, hanno già rilasciato chip neuromorfi che hanno l'equivalente di oltre 100 milioni di "neuroni" per chip, ma il numero non è ancora vicino a quello del cervello.

Rinnovabile e biodegradabile

Zhao e il suo team stanno valutando anche l'utilizzo di proteine e altri zuccheri, come quelli presenti nelle foglie di Aloe vera, ma vede un forte potenziale nel miele. "Il miele non si rovina - dice Zhao -. Ha una concentrazione di umidità molto bassa, quindi i batteri non possono sopravvivere al suo interno. Ciò significa che questi chip per computer saranno molto stabili e affidabili per molto tempo".

I ricercatori affermano che i memristore al miele da loro sviluppati dovrebbero anche tollerare i bassi livelli di calore generati dai sistemi neuromorfi, che non si scaldano come i computer tradizionali. Inoltre i memristore al miele contribuirebbero a ridurre i rifiuti elettronici "creando sistemi neuromorfici rinnovabili e biodegradabili".

"Quando vorremo smaltire i dispositivi che utilizzano chip per computer fatti di miele, potremo facilmente scioglierli in acqua - dice Zhao -. Questo significa anche che, come per i computer tradizionali, gli utenti dovranno evitare di versarci sopra il caffè".