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Harnessing Biological Nanopores for Sustainable Neuromorphic Computing: Toward Scalable, Biocompatible, and Energy-Efficient Neural Networks

Ziel

Artificial intelligence is reshaping our world, but its progress carries an escalating energy crisis. Inspired by the brain’s unmatched efficiency, ionic neuromorphic computing offers a path to sustainable hardware, uniting biocompatibility, energy efficiency, multi-charge carriers, and scalability. Recent demonstrations of ionic memristors and reservoir computing show promise, yet devices remain difficult to reproduce and poorly integrated.

Biological nanopores offer a compelling solution: they are nanometer-scale, self-assembling, atomically uniform, and tunable by mutation. Their ability to display memristive or volatile rectifying behaviour positions them as natural candidates for neuromorphic hardware. However, the unresolved physical basis of their stochastic conductance gating remains a barrier for computation integration. To date, neither nanopores nor other ionic platforms have achieved true in-hardware learning or network-level computation.

NeuroPORE will address these gaps by two objectives: (1) combining advanced optical imaging with electrical and label-free-optical readouts to map nanopore assembly and gating with unprecedented spatio-temporal resolution. These insights will guide the design of nanopore-based neuromorphic nanofluidic devices, culminating in (2) the first proof-of-concept demonstrations of: a memristive crossbar, a minimal ionic ‘neuron’, and in-hardware learning of an ionic neural-network.

My expertise in single-molecule fluorescence microscopy, biophysics, and machine-learning analyses, provides the foundation to realise this vision. This fellowship will expand my skills into protein engineering, nanofluidics, and neuromorphic hardware design, while strengthening leadership, project management, and international collaborations. NeuroPORE will advance sustainable AI and open pathways to diagnostic and bioelectronic applications, positioning me to lead future interdisciplinary research at the physics–biology–computing interface.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 307 958,88
Adresse
BATIMENT CE 3316 STATION 1
1015 LAUSANNE
Schweiz

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Region
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

Keine Daten
Mein Booklet 0 0