En mettant des dizaines de milliers de minuscules memristors (transistors à mémoire), l'équipe d'ingénieurs du MIT a mis au point une puce appelée «cerveau sur puce». Les composants à base de silicium qui imitent les informations du cerveau humain sont placés sur une seule puce. Prouvant être un tremplin, la puce lorsqu'elle est exécutée à travers diverses tâches a la capacité de «se souvenir» et de reproduire les images stockées.
Les chercheurs ont fabriqué chaque memristor à partir d'alliages d'argent et de cuivre, ainsi que de silicium pour la conception de la puce. La nouvelle conception de memristor convient aux dispositifs neuromorphiques, c'est-à-dire à l'électronique basée sur un nouveau type de circuit qui traite les informations d'une manière qui imite l'architecture neuronale du cerveau. Les circuits inspirés du cerveau comme ceux-ci pourraient être intégrés dans de petits appareils portables et effectueraient des tâches de calcul complexes exécutées par des supercalculateurs.
Les transistors de mémoire nécessitent moins d'espace de puce que les transistors classiques, ce qui permet des dispositifs informatiques portables plus puissants. En plus de cela, aucun Wi-Fi n'est nécessaire. Le problème avec les conceptions de memristor existantes est qu'elles ont des capacités limitées. Surmontant cette limitation, l'équipe a travaillé sur la métallurgie qui est la science de la fusion des métaux en alliages et de l'étude de leurs propriétés combinées. Plutôt que d'ajouter différents atomes pour renforcer les matériaux, l'équipe a eu l'idée de peaufiner les interactions atomiques dans le memristor et d'ajouter des éléments d'alliage pour contrôler le mouvement des ions dans le milieu. Le cuivre qui a la capacité de se lier à l'argent et au silicium, agissant comme une sorte de pont stabilisant, a été choisi à cet effet.
Les synapses artificielles sont utilisées pour faire de vrais tests d'inférence et l'équipe prévoit de développer davantage cette technologie pour disposer de tableaux à plus grande échelle pour effectuer des tâches de reconnaissance d'images. Lors de leur premier test, l'équipe a recréé une image en échelle de gris du bouclier de Captain America. Chaque pixel correspondait à un memristor correspondant sur la puce et il était capable de produire la même image nette du bouclier plusieurs fois.
La dernière innovation aidera les utilisateurs à connecter un appareil neuromorphique à une caméra de leur voiture, et il peut reconnaître les lumières et les objets et prendre une décision immédiatement, cela aussi sans connexion Internet. L'équipe prévoit d'utiliser des memristors écoénergétiques pour effectuer ces tâches sur place, en temps réel.