赤井研究室

脳は、有機物であるニューロンが3次元で成長配線し、破壊と修復を繰替えし、イオンが情報を伝達しています。本研究室では、まるでニューロンのように樹状に成長する導電性高分子を機械学習させ、ニューラルネットワークを創ることに成功しています。またこれらの導電性高分子は溶液内の電位を変化させドープと脱ドープをコントロールすることで、長期記憶と短期記憶の使いわけが可能になりました。有機高分子(ポリマー)は無機材料には持ちえない空間自由度を持ち、指向性を持って成長することから、3次元の超複雑ネットワークである脳を意図した設計の元で人工的に構築できる可能性を持つ現在唯一の材料であるかもしれません。3次元空間での自由配線技術を可能にし、より脳に近い情報処理機能を発現する機構の構築を目指しています。

• 赤井 恵, 浅井 哲也, 中嶋 浩平, "学習する有機材料：リザバー計算に向けたニューラルネットワーク形成," 応用物理, vol. 90, no. 8, pp. 504-508 (2021).
• Hagiwara N. et al.,"Long- and short-term conductance control of artificial polymer wire synapses," Polymers, vol. 13, no. 2, pp. 312(1)-(10) (2021).
• Akai-Kasaya M. et al., "Evolving conductive polymer neural networks on wetware,"Japanese Journal of Applied Physics, vol. 59, no. 5, pp. 060601(1)-(9) (2020).