Os computadores atuais são capazes de executar ações incríveis, apresentando diversos atributos que variam desde o armazenamento de dados, cálculos em grande escala e o tratamento de informações. Consequentemente, devido a este poder de processamento, os custos energéticos tornaram-se muito elevados. Em contraste, o cérebro humano é admiravelmente eficiente, possuindo ainda a vantagem de ter um reduzido custo energético.
De modo a reduzir a exigência energética dos computadores, um grupo de cientistas franceses realizou um estudo no qual criaram “células cerebrais sintéticas”. Estas utilizam partículas carregadas eletronicamente (designadas por iões) para produzir um sinal elétrico, onde a transferência da informação é semelhante à dos neurónios nos nossos cérebros. Ao longo da investigação, observou-se que estas células artificiais são capazes de reter “memórias” celulares durante alguns milissegundos.
Esta equipa de investigação criou então um sistema capaz de copiar o processo de gerar potenciais de ação, que são a base da atividade cerebral. Através da membrana celular, o potencial elétrico faz com que as “portas” da célula - canais de iões de tensão - se abram, o que permite a transmissão do sinal entre as células e que a informação viaje pelo cérebro. Para imitar estes canais, os investigadores modelaram uma fina camada de água entre folhas de grafeno, e, descobriu-se que quando se aplica um campo elétrico ao canal, os iões na água formam estruturas semelhantes a “minhocas”. À medida que a equipa aplicava um campo elétrico maior na simulação computacional, estas estruturas quebravam-se lentamente o suficiente para deixar para trás uma "memória".
Nesta simulação, a "memória" dos iões durou alguns milissegundos, aproximadamente o mesmo tempo necessário aos neurónios reais para produzir um potencial de ação, o que equivale a uma memória celular no neurónio - os nossos cérebros utilizam a abertura e o fecho de canais iónicos para criar este tipo de memória. Futuramente, a investigação realizada poderá ajudar os cientistas a compreender melhor como o cérebro processa a informação e a desenvolver novas teorias de computação semelhante à do cérebro.
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