Memristoren: "Opener" für ein neues Zeitalter in der Elektronik?

MemristorInfolge von Milliarden Jahren der Evolution sind alle lebenden Tiere sehr gut dafür geeignet, ihre ökologische Nische zu bewohnen. Dies impliziert eine artspezifische Interaktion mit ihrer unmittelbaren Umgebung, indem sensorische Hinweise bewertet und angemessenes Verhalten durchgeführt werden. Der Informationsweg bei der Mustererkennung und bei kognitiven Aufgaben ist als Plattform für das Reverse Engineering von besonderem Interesse. Darüber hinaus werden diese faszinierenden und vielfältigen Fähigkeiten des Nervensystems durch eine extrem geringe Verlustleistung ausgeführt. Diese Funktionen stellen attraktive Richtlinien für völlig neuartige Computerarchitekturen dar. Im Rahmen einer fakultätsübergreifenden Initiative und zusammen mit externen Partnern hat die Universität Kiel einen Schwerpunkt auf bioinspirierte Berechnungen gelegt, bei denen memristive Geräte, auch Memristoren genannt, als Schlüsselelement kompromittiert werden. Das Portmanteau "Memristoren" ist eine Zusammenstellung der Wörter "Speicher" und "Widerstände". Das einzigartige und attraktive Merkmal der Memristoren ist die Tatsache, dass der Widerstand vom vorherigen Ladungsfluss durch das Gerät abhängt, begleitet von einer Speicherfunktion (Widerstandsspeicher). Der Lehrstuhl für Nanoelektronik an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften entwickelt Memristoren auf Basis der Dünntechnologie. Das überwältigende Ziel ist die Erforschung und Identifizierung topologischer und dynamischer Phänomene in evolutionären frühen Kreaturen. Die verwobenen Mechanismen im Nervensystem wie neuronale Synchronität, selbstorganisierte Kritikalität, Plastizität, Konnektomik und Wachstum des Nervensystems unter externen Reizen sind für unsere Forschung von wesentlicher Bedeutung. Zusammen mit der Spitzentechnologie von memristiven und Memsensor-Systemen in Kombination mit mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) und anwendungsspezifischer Technologie für integrierte Schaltkreise (ASIC) soll eine neue Seite in der Informationstechnologie aufgeschlagen werden.

Der ausgeprägte interdisziplinäre Charakter der Forschung und der beteiligten Wissenschaftler wird sich als sehr fruchtbare Strategie erweisen, um die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse an der Schnittstelle von Biologie, Informationsverarbeitung und Technologie in Angriff zu nehmen. Das CRC „Neurotronics: Bio-inspirierte Informationspfade“ wird die Erforschung neuartiger Hardwaretechnologien als Eckpfeiler für neuartige bioinspirierte Computerarchitekturen untersuchen und vorantreiben, die den Weg zu einer unkonventionellen Informationsverarbeitung ebnen. Wir stellen uns Auswirkungen auf verschiedene Forschungsbereiche in Wissenschaft und Technologie vor, wie z. B. Robotik und Gehirnimplantate.

Automatisierungs- und Regelungstechnik

  • color_key Prof. Dr. Thomas Meurer
Digitale Signalverarbeitung und Systemtheorie

  • color_key Prof. Dr. Gerhard Schmidt
Hochfrequenztechnik

  • color_key Prof. Dr. Michael Höft
Informations- und Codierungstheorie

  • color_key Prof. Dr. Peter A. Höher
Integrierte Systeme und Photonik

  • color_key Prof. Dr. Martina Gerken
Leistungselektronik

  • color_key Prof. Dr. Marco Liserre
Nachrichtenübertragungstechnik

  • color_key Prof. Dr. Stephan Pachnicke
Nanoelektronik

  • color_key Prof. Dr. Hermann Kohlstedt
Numerische Feldberechnung

  • color_key Prof. Dr. Ludger Klinkenbusch
Sensor System Electronics

  • color_key Prof. Dr. Andreas Bahr
Theoretische Elektrotechnik

  • color_key Prof. Dr. Jan Trieschmann
Vernetzte Elektronische Systeme

  • color_key Prof. Dr. Robert Rieger