Исследователи Северо-Западного университета (США) сделали важный шаг к созданию электроники, которая может напрямую взаимодействовать с живыми нейронами мозга. Они разработали новый класс печатных искусственных нейронов, способных генерировать электрические сигналы, достаточно близкие к биологическим, чтобы стимулировать реальные нервные клетки.
В отличие от традиционных кремниевых чипов, состоящих из миллиардов одинаковых жёстких транзисторов, новый подход использует гибкие печатные материалы. Учёные создали специальные чернила на основе дисульфида молибдена и графена и с помощью аэрозольной струйной печати нанесли их на гибкую подложку.
Ключевой инновацией стало контролируемое частичное разложение полимера в материале. При прохождении тока полимер продолжает разлагаться, формируя узкие проводящие каналы. Это позволяет устройству генерировать резкие, похожие на нейронные электрические импульсы разной формы и частоты — от одиночных спайков до серийных всплесков.
В экспериментах искусственные нейроны подключили к срезу мозжечка мыши. Сигналы успешно активировали живые нейронные цепи, вызывая реальный биологический отклик. По словам руководителя исследования Марка Херсама, созданные устройства работают в том временном диапазоне и с той формой спайков, которые ранее не удавалось достичь в искусственных нейронах.
Это открывает путь к более энергоэффективным вычислительным системам и новым интерфейсам мозг-машина для нейропротезов, восстановления слуха, зрения и движения.
