A galáxia abriga mais de 100 bilhões de estrelas – talvez até 400 bilhões . Independentemente da contagem precisa, esses números inconcebíveis são insignificantes em comparação com os trilhões (  estimados em aproximadamente 100 trilhões) de conexões sinápticas entre células cerebrais, ou neurônios. As sinapses são os espaços pelos quais os neurônios enviam e recebem sinais elétricos e químicos. A capacidade mágica do cérebro de aprender e de recordar informações já aprendidas depende das sinapses. 

Ansiosos por avançar na tecnologia computacional, o cientista de materiais da Universidade Stanford,  Alberto Salleo, e seus colegas desenvolveram pela primeira vez uma versão artificial da sinapse cerebral há quase uma década. Para construir a sinapse, eles usaram  semicondutores orgânicos , materiais sintéticos e baratos que podem conduzir e bloquear eletricidade. Este trabalho pode ajudar a desenvolver computadores inspirados no cérebro – ou "neuromórficos" –, interfaces cérebro-máquina, dispositivos médicos e novas ferramentas de pesquisa para a neurociência. Mais recentemente, os cientistas demonstraram que uma  versão biohíbrida de sua sinapse artificial pode se comunicar com células vivas.

“A sinapse artificial pode ser usada para o que as pessoas chamam de 'computação semelhante à do cérebro', realizando operações matemáticas que atualmente são muito ineficientes em termos de energia de uma forma muito mais eficiente em termos de energia”, disse Salleo, que também é vice-diretor de ciência e tecnologia e diretor de pesquisa do Laboratório Nacional de Aceleradores do SLAC (SLAC). “Este é um tema importante porque, à medida que a demanda por computação aumenta, a demanda por energia aumenta ainda mais. Isso está se tornando um grande dreno de recursos energéticos e, claro, criando todos os tipos de outros problemas ambientais.” 

O laboratório de Salleo também utiliza materiais semicondutores orgânicos para desenvolver outros tipos de eletrônicos flexíveis, como dispositivos médicos vestíveis . Salleo é o primeiro a admitir que o campo da ciência dos materiais é obscuro para a maioria. Ele explicou que a área combina abordagens da química, física e biologia e evoluiu da metalurgia, o estudo dos metais. Historicamente, Stanford  transformou seu programa de metalurgia no  Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais . Em sua nova  função no SLAC , Salleo está entusiasmado em facilitar desenvolvimentos científicos e tecnológicos multidisciplinares como esses e reunir a expertise única de Stanford e do laboratório nacional.

“A maioria das pessoas não sabe o que um cientista de materiais faz”, disse Salleo. “Somos descendentes de metalúrgicos em muitos aspectos. Mas, como cientistas de materiais, trabalhamos com todos os materiais, focando em como tratá-los e processá-los para extrair as melhores propriedades.”