Home Tecnología Microsistemas electrónicos inteligentes y autosostenidos creados: funcionan de manera muy similar a los organismos vivos autosuficientes

Microsistemas electrónicos inteligentes y autosostenidos creados: funcionan de manera muy similar a los organismos vivos autosuficientes

by notiulti

Esta ilustración captura la esencia del microsistema electrónico recientemente desarrollado. Crédito: UMass Amherst

Un equipo de investigación de la Universidad de Massachusetts Amherst ha creado un microsistema electrónico que puede responder de manera inteligente a las entradas de información sin ninguna entrada de energía externa, al igual que un organismo vivo autónomo. El microsistema está construido a partir de un tipo novedoso de electrónica que puede procesar señales electrónicas ultrabajas e incorpora un dispositivo novedoso que puede generar electricidad “de la nada” del entorno ambiental.

La innovadora investigación se publicó el 7 de junio de 2021 en la revista Comunicaciones de la naturaleza.

Jun Yao, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática (ECE) y profesor adjunto de ingeniería biomédica, dirigió la investigación con su colaborador de mucho tiempo, Derek R. Lovley, profesor distinguido de microbiología.

Ambos componentes clave del microsistema están hechos de nanocables de proteínas, un material electrónico “verde” que se produce de forma renovable a partir de microbios sin producir “desechos electrónicos”. La investigación presagia el potencial de la electrónica ecológica futura fabricada a partir de biomateriales sostenibles que son más susceptibles de interactuar con el cuerpo humano y diversos entornos.

Este innovador proyecto está produciendo un “microsistema inteligente autosostenible”, según el Laboratorio de Investigación del Ejército del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de los EE. UU., Que está financiando la investigación.

Tianda Fu, una estudiante de posgrado del grupo de Yao, es la autora principal. “Es un comienzo emocionante explorar la viabilidad de incorporar características ‘vivientes’ en la electrónica. Espero versiones más evolucionadas ”, dijo Fu.

El proyecto representa una evolución continua de la investigación reciente del equipo. Anteriormente, el equipo de investigación descubrió que la electricidad se puede generar a partir del ambiente / humedad ambiental con un generador de aire basado en nanocables de proteínas (o ‘Air-Gen’), un dispositivo que produce electricidad continuamente en casi todos los ambientes que se encuentran en la Tierra. La invención de Air-Gen se informó en Naturaleza en 2020.

READ  ¿Quizás este verano? Resumen de los rumores actuales sobre Galaxy "Z Flip 3" y "Z Fold 3"

También en 2020, el laboratorio de Yao reportado en Comunicaciones de la naturaleza que los nanocables de proteínas se pueden usar para construir dispositivos electrónicos llamados memristores que pueden imitar la computación del cerebro y trabajar con señales eléctricas ultrabajas que coinciden con las amplitudes de las señales biológicas.

“Ahora juntamos los dos”, dijo Yao sobre la creación. “Hacemos microsistemas en los que la electricidad de Air-Gen se utiliza para impulsar sensores y circuitos construidos a partir de memrisistores de nanocables de proteínas. Ahora, el microsistema electrónico puede obtener energía del entorno para respaldar la detección y el cálculo sin la necesidad de una fuente de energía externa (por ejemplo, una batería). Tiene plena auto-sostenibilidad e inteligencia energética, al igual que la auto-autonomía en un organismo vivo ”.

El sistema también está hecho de biomaterial respetuoso con el medio ambiente: nanocables de proteínas extraídos de bacterias. Yao y Lovley desarrollaron el Air-Gen a partir del microbio Geobacter, descubierto por Lovley hace muchos años, que luego se utilizó para crear electricidad a partir de la humedad del aire y luego para construir memristores capaces de imitar la inteligencia humana.

“Por lo tanto, tanto por la función como por el material”, dice Yao, “estamos haciendo que un sistema electrónico sea más biológico o más vivo”.

“El trabajo demuestra que se puede fabricar un microsistema inteligente autosostenido”, dijo Albena Ivanisevic, directora del programa de biotrónica en el Laboratorio de Investigación del Ejército del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de EE. UU. “El equipo de UMass ha demostrado el uso de neuronas artificiales en la computación. Es particularmente interesante que los memristores de nanocables de proteínas muestren estabilidad en un ambiente acuoso y sean susceptibles de funcionalización adicional. La funcionalización adicional no solo promete aumentar su estabilidad, sino también expandir su utilidad para sensores y modalidades de comunicación novedosas de importancia para el Ejército ”.

Referencia: “Interfaces neuromórficas verdes autosostenidas” por Tianda Fu, Xiaomeng Liu, Shuai Fu, Trevor Woodard, Hongyan Gao, Derek R. Lovley y Jun Yao, 7 de junio de 2021, Comunicaciones de la naturaleza.
DOI: 10.1038 / s41467-021-23744-2

READ  ¿Debería WordPress proporcionar una API para editores de terceros? - Taberna de WordPress
0 comment
0

You may also like

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.