Исследователи создают интеллектуальные электронные микросистемы из «зеленого» материала

Исследовательская группа из Массачусетского университета в Амхерсте создала электронную микросистему, которая может разумно реагировать на ввод информации без каких-либо внешних источников энергии, что очень похоже на самоавтономный живой организм. Микросистема построена на основе нового типа электроники, которая может обрабатывать сверхнизкие электронные сигналы, и включает в себя устройство, которое может генерировать электричество «из воздуха» из окружающей среды.


Новаторское исследование было опубликовано 7 июня в журнале. .

Джун Яо, доцент кафедры электротехники и компьютерной инженерии (ECE) и адъюнкт-профессор биомедицинской инженерии, руководил исследованием вместе со своим давним соавтором Дереком Р. Ловли, заслуженным профессором микробиологии.

Оба ключевых компонента микросистемы сделаны из белковых нанопроволок, «зеленого» электронного материала, который возобновляемым образом производится из микробов без образования «электронных отходов». Исследование раскрывает потенциал будущей зеленой электроники, сделанной из экологически чистых биоматериалов, которые более удобны для взаимодействия с человеческим телом и разнообразной окружающей средой.

Согласно данным научно-исследовательской лаборатории командования армии США по развитию боевых возможностей, в рамках этого революционного проекта создается «самоподдерживающаяся интеллектуальная микросистема», которая финансирует исследования.

Тианда Фу, аспирантка группы Яо, является ведущим автором. «Это захватывающий старт для изучения возможности включения« живых »функций в электронику. Я с нетерпением жду дальнейших усовершенствованных версий», – сказал Фу.

Проект представляет собой продолжающееся развитие недавних исследований команды. Ранее исследовательская группа обнаружила, что электричество можно вырабатывать из окружающей среды / влажности с помощью генератора воздуха на основе белковых нанопроволок (или Air-Gen), устройства, которое непрерывно производит электричество практически во всех средах на Земле. Об изобретении Air-Gen сообщалось в в 2020 году.

Также в 2020 году лаборатория Яо сообщила в Nature Communications что белковые нанопровода можно использовать для создания электронных устройств, называемых мемристорами, которые могут имитировать вычисления мозга и работать со сверхнизкими электрическими сигналами, соответствующими амплитудам биологических сигналов.

«Теперь мы соединяем их вместе», – сказал Яо о творении. «Мы создаем микросистемы, в которых электричество от Air-Gen используется для управления датчиками и схемами, построенными из мемристоров на основе белковых нанопроволок. Теперь электронная микросистема может получать энергию из окружающей среды для поддержки измерений и вычислений без необходимости использования внешнего источника энергии ( например, аккумулятор). Он обладает полной энергетической самостоятельностью и интеллектом, точно так же, как и автономность в живом организме ».

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments