Dr. Paschalis Gkoupidenis

Paschalis Gkoupidenis promovierte 2014 an der NCSR "Demokritos", Athen, Griechenland, in Materialwissenschaften. Während seiner Doktorarbeit konzentrierte sich seine Forschung auf die Mechanismen des ionischen Transports organischer Elektrolyte, die Physik ionischer Device und nichtflüchtiger Speicher. Nach seiner Promotion trat er 2015 als Postdoc in die Gruppe von George Malliaras am Department of Bioelectronics (EMSE, Frankreich) ein. Am Institut für Bioelektronik konzentrierte sich seine Forschung auf das Design und die Entwicklung organischer neuromorpher Bauelemente auf der Grundlage elektrochemischer Konzepte. Paschalis Gkoupidenis trat 2017 in das Max-Planck-Institut für Polymerforschung ein und ist derzeit Gruppenleiter im Arbeitskreis für Molekulare Elektronik.

Forschungsinteressen

Die hardwarebasierte Implementierung neuromorpher Architekturen bietet effiziente Möglichkeiten der Datenmanipulation und -verarbeitung, insbesondere in datenintensiven Anwendungen wie Big Data Analysis und Realtime Processing. Im Gegensatz zu traditionellen von Neumann-Architekturen können neuroinspirierte Geräte vielversprechende Lösungen für die Interaktion mit menschlichen sensorischen Daten und die Verarbeitung von Informationen in Echtzeit bieten. Daher können solche Geräte in Zukunft neue Möglichkeiten der Datenmanipulation in der Bioelektronik bieten. Die Nutzung der Gehirneffizienz auf technologischer Ebene kann zu dem Begriff "brain-inspired computing" zusammengefasst werden. In den letzten Jahren haben organische Materialien und Bauelemente aufgrund ihrer attraktiven Eigenschaften für neuroinspirierte Bauelemente und die Bioelektronik, wie z.B. ihre Fähigkeit, in Elektrolyten zu arbeiten, raumzeitliche Reaktion, analoge Speicherphänomene, Abstimmbarkeit durch chemische Synthese, kostengünstige Herstellungsverfahren und Biokompatibilität, große Beachtung gefunden. Unser Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuroinspirierter Informationsverarbeitungsfunktionen und -architekturen mit organischen elektrochemischen Bauelementen, die traditionell in der Bioelektronik eingesetzt werden. Unsere Gruppe untersucht verschiedene Konzepte zur Induktion von Neuroplastizität, Lernformen und raumzeitlichen Informationsverarbeitungsfunktionen auf Einzelgeräteebene sowie neue Paradigmen neuromorpher Architekturen auf Schaltungsebene. Solche neuroinspirierten Funktionen sind unerlässlich für trainierbare/anpassbare Schaltungen in energiebegrenzten Umgebungen sowie für die lokale Signalverarbeitung in der Bioelektronik.

Publications

1.
Koutsouras, D. A.; Prodromakis, T.; Malliaras, G. G.; Blom, P.; Gkoupidenis, P.: Functional Connectivity of Organic Neuromorphic Devices by Global Voltage Oscillations. Advanced Intelligent Systems 1 (1), 1900013 (2019)
2.
van Doremaele, E. R. W.; Gkoupidenis, P.; van de Burgt, Y.: Towards organic neuromorphic devices for adaptive sensing and novel computing paradigms in bioelectronics. Journal of Materials Chemistry C 7 (41), S. 12754 - 12760 (2019)
3.
Gkoupidenis, P.; Koutsouras, D. A.; Malliaras, G. G.: Neuromorphic device architectures with global connectivity through electrolyte gating. Nature Communications 8, 15448 (2017)
4.
Gkoupidenis, P.; Schaefer, N.; Strakosas, X.; Fairfield, J. A.; Malliaras, G. G.: Synaptic plasticity functions in an organic electrochemical transistor. Applied Physics Letters 107 (26), 263302, S. 263302 (2015)
5.
Gkoupidenis, P.; Schaefer, N.; Garlan, B.; Malliaras, G. G.: Neuromorphic Functions in PEDOT:PSS Organic Electrochemical Transistors. Advanced Materials 27 (44), S. 7176 - 7180 (2015)
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