Специалисты Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского создали экспериментальную электронную систему, способную в перспективе уменьшить энергопотребление медицинских датчиков и другой автономной техники. О разработке сообщает ТАСС со ссылкой на научного сотрудника лаборатории мемристорной наноэлектроники ННГУ Ивана Кипелкина.
Одним из возможных направлений применения системы названы носимые устройства для контроля сердечного ритма или мышечной активности. Такая техника сможет самостоятельно анализировать поступающие сигналы, не отправляя постоянно весь массив данных на внешний компьютер. Это позволит сократить затраты энергии на обработку и передачу информации.
Основу системы составляют два электронных аналога нервных клеток, соединенные мемристором. Этот миниатюрный элемент изменяет электрическое сопротивление под воздействием сигналов и сохраняет свое состояние, поэтому прошедшие импульсы влияют на передачу последующих. Мемристор одновременно выполняет функции памяти и обработки сигналов.
Лабораторная схема состоит из 17 основных элементов. Во время экспериментов исследователи добились согласованной работы двух искусственных нейронов. Электронная связь между ними способна самостоятельно меняться в зависимости от проходящих через нее сигналов.
По словам директора научно-образовательного центра «Физика твердотельных наноструктур» ННГУ Алексея Михайлова, автономная электроника сможет выполнять часть интеллектуальной обработки при меньших энергозатратах. Такое свойство важно для устройств, которым необходимо долго работать без подзарядки или подключения к мощному компьютеру. При этом готового медицинского прибора на базе системы пока нет.
Исследователи продемонстрировали только принцип действия связи между двумя электронными нейронами. Следующий этап предполагает объединение десятков и сотен таких элементов, обеспечение стабильности их работы и размещение всех компонентов в одном устройстве. О разработке также рассказано в августовском выпуске совместного дайджеста Института демографической политики имени Д. И. Менделеева и Научно-клинического центра социально-медицинского патронажа РУДН.