Le monde entier dépend aujourd’hui de l’accès aux technologies informatiques. Internet, les téléphones portables et même les réfrigérateurs sont construits à l’aide de puces dont la puissance ne cesse d’augmenter. Cependant, l’industrie informatique est confrontée à deux crises importantes : 1) des goulots d’étranglement conceptuels empêchent d’améliorer les puces standard et 2) l’informatique consomme de très grandes quantités d’énergie (10 à 15% de l’électricité mondiale, soit l’équivalent de 100 réacteurs nucléaires) et génère d’énormes quantités de CO2. C’est pourquoi, un grand espoir est porté sur de nouvelles stratégies inspirées du fonctionnement du système nerveux (dites « neuromorphiques »). En effet, le cerveau est extrêmement puissant pour exécuter de nombreuses tâches informatiques (ex : la reconnaissance de formes), en utilisant une puissance remarquablement faible (< 50W). Le but du projet MatNeuro est de développer de nouveaux matériaux pour l’électronique neuromorphique.
L’objectif global du projet MatNeuro est de concevoir et de synthétiser des matériaux hybrides nanostructurés auto-assemblés et de les utiliser pour le transport de charge, afin de contrôler l’apprentissage neuromorphique basé sur la percolation avec plasticité. Ces matériaux sont constitués de nanoparticules conductrices et de molécules commutables, qui interagissent les unes avec les autres par le biais d’interactions spécifiques – essentiellement des liaisons de coordination – pour assurer la cohésion du système. Des nanoparticules de très petite taille (< 3 nm) sont choisies car elles présentent un blocage de Coulomb à température ambiante. Dans un tel régime de conduction, les électrons sautent d’une particule à l’autre en suivant des chemins de percolation entre deux ou plusieurs électrodes. Pour obtenir la plasticité, nous sélectionnons des molécules fonctionnelles dont les deux états de conductivité différente peuvent passer de l’un à l’autre. Le concept de percolation avec plasticité est exploré par des mesures électriques. Cette percolation est modulée par des paramètres externes tels que la température, le champ électrique et l’irradiation lumineuse.
