Новые микросхемы
Исследовательская группа из Массачусетского университета в Амхерсте создала электронную микросистему, которая может разумно реагировать на ввод информации без внешних источников энергии. Микросистема построена на основе нового типа электроники, которая может обрабатывать сверхнизкие электронные сигналы, и включает в себя устройство, которое может генерировать электричество из окружающей среды.
Оба ключевых компонента микросистемы сделаны из белковых нанопроволок материала, который производится из микробов.
«Это захватывающее начало исследования возможности включения« живых »функций в электронику»
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 было сообщено в Nature в 2020 году. Также в 2020 году лаборатория Яо сообщила, что белковые нанопровода могут быть использованы 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: микросистемы, в которых электричество 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, батареи). Он обладает полной энергетической самостоятельностью и интеллектом, точно так же, как и автономия в живом организме».
Яо и Ловли разработали Air-Gen из микроба Geobacter, открытого Ловли много лет назад, который затем использовался для создания электричества из влажности воздуха, а затем для создания мемристоров, способных имитировать человеческий интеллект.
«Работа демонстрирует, что можно создать самоподдерживающуюся интеллектуальную микросистему», — сказала Албена Иванишевич, менеджер программы биотроники в исследовательской лаборатории командования по развитию боевых возможностей армии США. «Команда из UMass продемонстрировала использование искусственных нейронов в вычислениях. Особенно интересно то, что мемристоры из белковых нанопроволок демонстрируют стабильность в водной среде и поддаются дальнейшей функционализации. Дополнительная функциональность не только обещает повысить их стабильность, но и расширить их полезность для сенсоров и новых средств связи, важных для армии ».