La computación neuromórfica es un nuevo paradigma de computación en el que se emula el comportamiento del cerebro con la imitación de las principales funciones sinápticas de las neuronas. Entre estas funciones se encuentra la plasticidad neuronal: la capacidad de almacenar información o de olvidarla en función de la duración y repetición de los impulsos eléctricos que las estimulan, una plasticidad que estaría vinculada al aprendizaje y la memoria.
Entre los materiales que imitan las sinapsis de las neuronas destacan los materiales memorresistivos, los ferroeléctricos, los materiales con memoria por cambio de fase, los aislantes topológicos y, más recientemente, los magnetoiónicos. En estos últimos, se inducen cambios en las propiedades magnéticas por el desplazamiento de los iones dentro del material provocados por la aplicación de un campo eléctrico. En estos materiales se conoce muy bien cómo se modula el magnetismo al aplicar el campo eléctrico, pero la evolución al dejar de aplicarlo (es decir, la evolución después del estímulo) es difícil de controlar. Esto dificulta la emulación de algunas funciones inspiradas en el cerebro, como mantener la eficiencia del aprendizaje que tiene lugar incluso mientras el cerebro está en un estado de sueño profundo (es decir, sin estimulación externa).
Una investigación dirigida por Jordi Sort y Enric Menéndez, del Departamento de Física de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) en colaboración con el Sincrotrón ALBA, el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2) y el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB), propone una nueva manera de controlar la evolución de la magnetización tanto en el estado de estimulación como en el estado posterior al estímulo.
Los investigadores han desarrollado un material basado en una capa delgada de mononitruro de cobalto (CoN) donde, mediante la aplicación de un campo eléctrico, se puede controlar la acumulación de iones en la interfase entre la capa y un electrolito líquido en el que se ha inmerso previamente este material. «El nuevo material funciona con movimiento de iones controlado por voltaje eléctrico, de forma análoga a nuestro cerebro, y a velocidades similares a las que se producen en las neuronas, del orden de los milisegundos», explican el investigador ICREA Jordi Sort y el profesor lector Serra Húnter Enric Menéndez. «Hemos desarrollado una sinapsis artificial que en el futuro puede ser la base de un nuevo paradigma de computación alternativo al que utilizan los ordenadores actuales», destacan Sort y Menéndez.
