Smart polymers: use of conjugated polymers in computing tasks (2025)
- Authors:
- Autor USP: SOUZA, RAFAEL FRANCISCO SANTIAGO DE - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/T.76.2025.tde-02042025-094445
- Subjects: COMPUTAÇÃO APLICADA; POLÍMEROS (MATERIAIS); REDES NEURAIS
- Keywords: Computação; Computing; Logic gate; PEDOT; Porta lógica; Reservatório; Reservoir
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A computação de reservatório (RC) surgiu como um paradigma promissor de computação neuromórfica, alavancando as propriedades dinâmicas de sistemas físicos para processamento eficiente de dados temporais. Polímeros eletricamente condutores (PECs) oferecem uma plataforma única para implementar RC devido à sua condutividade elétrica ajustável e capacidade de passar por processos dinâmicos de transporte de carga, ambos fenômenos que podem ser aproveitados para gerar comportamentos não lineares, característica fundamental da RC. Esses materiais permitem o desenvolvimento de sistemas de reservatórios energeticamente eficientes, flexíveis e escaláveis, particularmente para aplicações de computação de ponta. Neste trabalho, o monômero EDOT é polimerizado em um polímero baseado em PEDOT para uso na construção de um reservatório físico. Usando um reservatório baseado em PEDOT, demonstramos sua capacidade em tarefas de classificação, especificamente aplicadas ao conjunto de dados Iris, mostrando seu potencial para reconhecimento de padrões não lineares, alcançando uma precisão de classificação de 60%. Além de seu papel na computação de reservatório, materiais que exibem resistência diferencial negativa (RDN) apresentam oportunidades interessantes para arquiteturas de computação baseadas em lógica.RDN, caracterizado por uma diminuição na corrente com o aumento da voltagem em regiões específicas da curva I-V de um material, permite a implementação de estados eletrônicos biestáveis emultiestáveis essenciais para operações de portas lógicas. Polímeros condutores, incluindo PEDOT:PSS, podem ser projetados para exibir comportamento NDR por meio de dopagem controlada, modulação eletroquímica ou estruturação em nanoescala. Ao aproveitar essa propriedade, os PECs podem servir como elementos lógicos reconfiguráveis, permitindo novos paradigmas de computação na memória e circuitos lógicos compactos e de baixo consumo. Neste trabalho, um dispositivo físico composto de oito eletrodos de ouro (Au) foi montado com PEDOT:PSS como camada condutora em dois designs diferentes, vertical e planar. O comportamento RDN foi buscado nesses designs e, uma vez encontrado, foi usado para resolver uma tarefa de classificação XOR. Apenas o design planar foi capaz de resolver a tarefa, embora seja uma solução instável, uma vez que o polímero se degrada durante o processamento da tarefa. A sinergia entre a lógica baseada em RC e RDN pode abrir caminho para sistemas de computação avançados e adaptativos, preenchendo a lacuna entre o processamento neuromórfico e os dispositivos lógicos não convencionais
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 14.03.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
SOUZA, Rafael Francisco Santiago de. Smart polymers: use of conjugated polymers in computing tasks. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-02042025-094445/. Acesso em: 11 fev. 2026. -
APA
Souza, R. F. S. de. (2025). Smart polymers: use of conjugated polymers in computing tasks (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-02042025-094445/ -
NLM
Souza RFS de. Smart polymers: use of conjugated polymers in computing tasks [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 11 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-02042025-094445/ -
Vancouver
Souza RFS de. Smart polymers: use of conjugated polymers in computing tasks [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 11 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-02042025-094445/ - Influência de agentes entrecruzantes na condutividade iônica e eletrônica de filmes de PEDOT:PSS para aplicação em Bioeletrônica: estaria a literatura fazendo a melhor escolha?
- Influence of crosslinking agents on the ionic and electronic conductivity of PEDOT: PSS for application in bioelectronics: would the literature be doing the best choice?
- Effects of crosslinking agents on PEDOT:PSS films
- Effects of crosslinking agents on PEDOT:PSS films
- Crosslinking agent's influence on the ionic and electronic conductivity of PEDOT:PSS for application in bioelectronics: is the literature doing the best choice?
- Reservoir computing: using conjugated polymers for constructing physical reservoirs
- Computação de reservatório: polímeros conjugados como viabilizador de um reservatório físico
- Reservoir computing: using conjugated polymers for constructing physical reservoirs
- Reservoir computing: using conjugated polymers for constructing physical reservoirs
- Transition from nonpolarizable to polarizable regime in Ag/AgCl-gated electrochemical devices
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.76.2025.tde-02042025-094445 (Fonte: oaDOI API)
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