Un equip xinès liderat per un català desenvolupa connexions neuronals electròniques

Nou i important pas cap a la fabricació de xarxes neuronals artificials, sistemes que imitarien el funcionament del sistema nerviós humà. El grup de recerca liderat per l'investigador català Mario Lanza a la Universitat de Suzhou, a la Xina, ha desenvolupat uns dispositius electrònics capaços d'emular parcialment el comportament de les connexions neuronals en el cervell humà.

Les neurones es comuniquen una amb l'altra a través de les sinapsis. Es tracta de connexions que permeten o no el pas dels impulsos elèctrics. Per això, modifiquen la seva resistència al pas d'aquests impulsos perquè el missatge en transmeti o no.

De la mateixa manera, hi ha uns dispositius electrònics que poden canviar la seva resistència i imitar aquesta forma de transmissió del missatge. S'anomenen memristors. Van ser proposats de forma teòrica el 1971 i el primer va ser fabricat el 2008. Tenen una qualitat que els fa molt interessants: la seva resistència depèn del corrent que hagi passat anteriorment pel dispositiu. En certa manera, tenen memòria sobre la càrrega elèctrica que hi ha passat.

El problema fins ara residia en el fet que els memristors fabricats amb materials tradicionals, com ara metalls i òxids, no emulaven prou bé el comportament d'una sinapsi perquè els canvis de resistivitat s'hi produïen de forma brusca. En una sinapsi, aquest canvi és més progressiu i depèn del temps de relaxació. 

Els memristors desenvolupats per Lanza, descrits a la revista Nature Electronics, mostren, per primera vegada, una relaxació molt progressiva, estable i repetitiva.

L'avenç ha estat possible gràcies a la introducció de materials bidimensionals, com el nitrur de bor multicapa amb estructura hexagonal, també anomenat grafè blanc. 

Es tracta d'un pas molt important per a la fabricació de xarxes neuronals artificials, unes estructures computacionals imprescindibles per al desenvolupament de sistemes d'intel·ligència artificial avançats.

Mario Lanza, antic alumne de l'Escola Universitària Salesiana de Sarrià, va arribar el 2009 a la Universitat de Pequín per fer-hi una estada de recerca predoctoral. Després de constatar les grans oportunitats de finançament per a la recerca a la Xina, va decidir quedar-s'hi.

Actualment lidera un grup de recerca, el LanzaLab, amb 19 persones. S'ocupa del disseny, fabricació i caracterització de la pròxima generació de dispositius electrònics. És membre cofundador de la Xarxa d'Investigadors Espanyols a la Xina. Per Lanza, el país asiàtic ofereix moltes possibilitats als investigadors:

"Ara mateix, la Xina és un paradís per a joves investigadors ambiciosos perquè hi ha moltes oportunitats de finançament a la recerca, especialment en el camp de les ciències naturals i enginyeries. Conec molts investigadors altament qualificats que ocupen places molt limitades a les universitats catalanes, i que tenen un currículum suficient per obtenir una plaça de líder de grup molt ben remunerada i amb suport abundant a universitats xineses."

Lanza destaca que "a la Xina la vida ha millorat moltíssim en els últims sis anys, i queda igual de lluny que els Estats Units".