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

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

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

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2025-PF

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 307 958,88
Indirizzo
BATIMENT CE 3316 STATION 1
1015 LAUSANNE
Svizzera

Mostra sulla mappa

Regione
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

Nessun dato
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