แม้จะไม่ใช่เซลล์ทางชีววิทยา แต่นักวิจัยก็พบว่า “วาเนเดียมไดออกไซด์” ซึ่งเป็นสารประกอบที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นประจำ จะสามารถ “จำ” สิ่งกระตุ้นภายนอกก่อนหน้าได้ ซึ่งมีลักษณะที่คล้ายกับเซลล์ประสาทในสมองของมนุษย์
วาเนเดียมออกไซด์ถูกมองว่าเป็นคู่แข่งที่คู่ควรกับซิลิกอน ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้มากที่สุดในโลก โดยผลการวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าวาเนเดียมออกไซด์ อาจเป็นวัสดุที่ยอดเยี่ยมสำหรับสร้างชิปที่เลียนแบบวิธีที่สมองของมนุษย์ประมวลผลข้อมูล ซึ่งเป็นการคำนวณที่เรียกว่า “Neuromorphic”
นักวิจัยจาก POWERlab ได้ค้นพบเรื่องนี้โดยบังเอิญ ในขณะที่กำลังศึกษาดูว่า วาเนเดียมไดออกไซด์ใช้เวลานานเท่าใด ในการเปลี่ยนจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง โดยเฉพาะการเปลี่ยนจากฉนวนเป็นตัวนำไฟฟ้า
“ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 68 องศาเซลเซียส วานาเดียมออกไซด์จะเปลี่ยนเป็นฉนวน และหากอุณหภูมิสูงกว่าช่วงนั้น วาเนเดียมออกไซด์จะเปลี่ยนและกลายเป็นตัวนำไฟฟ้า”
ต่อมานักวิจัยได้ใช้กระแสไฟที่มีความเข้มที่แตกต่าง กับตัวอย่างของวานาเดียมออกไซด์ โดยทำการวัดในขณะที่ตัวอย่างสลับไปมาระหว่างสถานะต่างๆ เมื่อกระแสเคลื่อนผ่าน จะทำให้ตัวอย่างร้อนขึ้น จนทำให้วาเนเดียมออกไซด์เปลี่ยนสถานะ เมื่อกระแสไฟหยุดลง วานาเดียมออกไซด์จะเปลี่ยนกลับเป็นสถานะเริ่มต้น
แต่เมื่อนักวิจัยใช้การทดลองที่ต่างออกไปอีก เวลาที่วานาเดียมออกไซด์ใช้ในการเปลี่ยนสถานะ กลับเชื่อมโยงโดยตรงกับการวัดครั้งก่อน
สิ่งนี้มีข้อสังเกตที่น่าทึ่ง.. วานาเดียมออกไซด์มีรูปแบบของหน่วยความจำ ซึ่งช่วยให้สามารถเก็บข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งเร้าภายนอกล่าสุดได้ ดูเหมือนว่าหน่วยความจำนี้จะคงอยู่ได้นานถึงสามชั่วโมง ตามความรู้ของนักวิทยาศาสตร์ ยังไม่มีวัสดุอื่นใดที่มีคุณสมบัตินี้
หน่วยความจำ ถือเป็นกระดูกสันหลังของกระบวนการคำนวณทั้งหมด และเนื่องจากวาเนเดียมออกไซด์ยังมีคุณสมบัติที่น่าสนใจอื่นๆ จึงอาจกลายเป็นตัวเลือกสำคัญ ที่จะเอามาแทนที่ซิลิกอนในการคำนวณบางอย่าง เช่น การจัดเก็บข้อมูลและการประมวลผล ถึงแม้ว่าข้อกำหนดด้านอุณหภูมิสูง สำหรับการนำไฟฟ้าจะทำให้ไม่สามารถใช้งานได้กับผู้ใช้จำนวนมากก็ตาม
นอกจากนี้ ความคล้ายคลึงกันกับการทำงานของเซลล์ประสาทมนุษย์นั้นค่อนข้างโดดเด่น สิ่งนี้มีความหมายสำหรับการคำนวณแบบ Neuromorphic ซึ่งใช้แง่มุมของโครงข่ายประสาทเทียมทางชีววิทยา ซึ่งเป็นสำเนาอนาล็อกหรือดิจิทัลในวงจรอิเล็กทรอนิกส์
แม้ว่ามนุษย์จะคำนวนช้ามากเมื่อเทียบกับคอมพิวเตอร์ แต่นั่นก็เป็นความจริงสำหรับการคำนวณดิบเท่านั้น อันที่จริง สมองมีประสิทธิภาพในการคำนวณที่สูงกว่าคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ และวาเนเดียมออกไซด์จะสามารถช่วยดึงศักยภาพนี้ออกมาได้
