image: Dr. Ignacio Sanjuán (left in the image) has been awarded a European Horizon TMA MSCA postdoctoral fellowship under the supervision of Antonio Guerrero (right) from the Active Materials and Systems Group. In recent years, neuromorphic computing has emerged as one of the most efficient solutions for managing the vast amounts of data generated by conventional information technologies. Its systems are inspired by the structure and function of the human brain, which processes information in parallel while consuming minimal energy. A key component of this type of technology is the memristor, a novel electronic element that mimics synapses and neuronal activation processes. Current lead halide perovskite (Pb-HP) memristors perform well, but the presence of toxic lead hinders their practical application. The goal of Dr. Ignacio Sanjuán’s MemSusPer project is to develop sustainable, lead-free HP memristor devices with high performance, stability and reproducibility and low energy consumption. The 24-month research project pursues three main objectives: to fabricate cutting-edge lead-free HP memristors with improved perovskite layer properties and quality; to test inorganic materials and new mixed organic ionic electronic conductors that enhance electrical conductivity and offer tunable electrochemical properties; and to manufacture and characterize complex, miniaturized memristor networks to assess their effectiveness. To carry out the project, Dr. Ignacio Sanjuán Moltó will join the Active Materials and Systems Group led by Professor Antonio Guerrero at the Institute of Advanced Materials (INAM) of the Universitat Jaume I of Castelló. The group has a strong track record in memristor and photovoltaic solar cell research, as well as extensive expertise in electronic materials such as perovskite and organic photovoltaics, essential knowledge for generating and characterizing memristors. The final phase of the project will take place at the Institute of Emerging Technologies of the Hellenic Mediterranean University (Greece) under the supervision of Professor Konstantinos Rogdakis, within the Nano@HMU research group, which operates at the frontier of nanoscience and advanced solution-processed materials for the industrialization of printed electronics and energy harvesting and storage devices.
Credit: Damián Llorens. Universitat Jaume I of Castellon
La computación neuromórfica se ha convertido en los últimos años en la solución más eficiente de las que existen para gestionar las ingentes cantidades de datos que generan las tecnologías informáticas convencionales. Sus sistemas están inspirados en la estructura y función del cerebro humano, que procesa la información en paralelo con un consumo mínimo de energía.
Un componente clave de este tipo de tecnología es el memristor, un novedoso elemento electrónico que imita la sinapsis y los procesos de activación neuronal. Los actuales memristores de perovskita de haluro de plomo (Pb-HP) tienen gran rendimiento, pero la presencia del tóxico plomo dificulta su aplicación práctica. El objetivo del proyecto MemSusPer del doctor Ignacio Sanjuán es crear dispositivos memristores HP sostenibles y sin plomo con alto rendimiento, estabilidad, reproducibilidad y bajo consumo energético.
La investigación, que se realiza a lo largo de 24 meses, persigue tres objetivos: fabricar memristores con tecnología punta HP sin plomo, mejorando las propiedades y la calidad de las capas de perovskita; probar materiales inorgánicos y nuevos conductores electrónicos iónicos mixtos orgánicos que mejoran la conductividad eléctrica y ofrecen propiedades electroquímicas ajustables, y fabricar redes de memristores miniaturizadas complejas y caracterizarlas para probar su eficacia.
Para llevar a cabo el proyecto, el investigador Ignacio Sanjuán Moltó se unirá al grupo, dirigido por el profesor Antonio Guerrero, de Materiales y Sistemas Activos del Instituto de Materiales Avanzados de la Universitat Jaume I de Castellón, que cuenta con una sólida trayectoria en los campos de investigación de memristores y células solares fotovoltaicas, así como una amplía experiencia en materiales electrónicos como perovskita y fotovoltaica orgánica, conocimientos imprescindibles para generar y caracterizar los memristores.
La parte final del proyecto se realizará en el Instituto de Tecnologías Emergentes de la Universidad Helénica Mediterránea (Grecia), bajo la supervisión del profesor Konstantinos Rogdakis, en el grupo de investigación Nano@HMU, que trabaja en las fronteras de la nanociencia y los materiales avanzados procesados en solución para la industrialización de la electrónica impresa y los dispositivos de recolección y almacenamiento de energía.
El doctor por la Universidad de Alicante Ignacio Sanjuán Moltó es especialista en diferentes áreas de electroquímica (electrocatálisis, electroanálisis y tratamiento de aguas). Ha visitado durante su formación predoctoral y postdoctoral centros como el Instituto de Electroquímica de la UA, la empresa Aguas de Valencia S.A., la Universidad de Duisburg-Essen (Alemania) y la Universidad de la Sorbona (París) hasta llegar al INAM de la UJI. Además de una veintena de publicaciones científicas, es también coautor de una patente.
Durante el proyecto que realiza en las instalaciones del Instituto de Materiales Avanzados pone en práctica diferentes métodos electroquímicos que no son habitualmente utilizados en el campo de la optoelectrónica que requieren la preparación de electrodos y el diseño de sistemas de tres electrodos para investigar propiedades electroquímicas específicas de los materiales que contribuyen a la línea de investigación en este campo, que ya se había iniciado hace tres años con el proyecto NEUROVISIONM financiado por la Generalitat Valenciana.
El proyecto «Memristores de perovskita de haluro sin plomo modificados con capas intermedias para computación neuromórfica sostenibles y de alto rendimento» ha sido subvencionado por la Unión Europea con una beca postdoctoral Horizon TMA Marie Sklodowska-Curie Actions. Estas ayudas pretenden fomentar el potencial creativo e innovador de investigadores con el doctorado que deseen adquirir nuevas competencias mediante una formación avanzada, movilidad internacional y desarrollo de proyectos. El acuerdo de subvención es el HORIZON-MSCA-2024-PF-01-101207139.