p Uma equipe de pesquisa da Universidade de Massachusetts Amherst criou um microssistema eletrônico que pode responder de forma inteligente às entradas de informações sem qualquer entrada de energia externa, muito parecido com um organismo vivo autônomo. O microssistema é construído a partir de um novo tipo de eletrônica que pode processar sinais eletrônicos ultrabaixo e incorpora um dispositivo que pode gerar eletricidade "do nada" do ambiente ambiente. p A pesquisa inovadora foi publicada em 7 de junho na revista Nature Communications .

p Jun Yao, professor assistente de engenharia elétrica e da computação (ECE) e professor adjunto de engenharia biomédica, liderou a pesquisa com seu colaborador de longa data, Derek R. Lovley, um ilustre professor em microbiologia.

p Ambos os componentes principais do microssistema são feitos de nanofios de proteína, um material eletrônico "verde" que é produzido de forma renovável a partir de micróbios sem produzir "lixo eletrônico". A pesquisa anuncia o potencial da futura eletrônica verde feita a partir de biomateriais sustentáveis ​​que são mais receptivos à interação com o corpo humano e diversos ambientes.

p Este projeto inovador está produzindo um "microssistema inteligente autossustentável, "de acordo com o Laboratório de Pesquisa do Exército do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA, que está financiando a pesquisa.

p Tianda Fu, um estudante de pós-graduação no grupo de Yao, é o autor principal. "É um começo empolgante para explorar a viabilidade de incorporar recursos 'vivos' na eletrônica. Estou ansioso para novas versões evoluídas, "Fu disse.

p O projeto representa uma evolução contínua das pesquisas recentes da equipe. Anteriormente, a equipe de pesquisa descobriu que a eletricidade pode ser gerada a partir do ambiente / umidade ambiente com um gerador de ar baseado em nanofios de proteína (ou 'Air-Gen'), um dispositivo que produz eletricidade continuamente em quase todos os ambientes encontrados na Terra. A invenção Air-Gen foi relatada em Natureza em 2020.

p Também em 2020, Laboratório de Yao relatado em Nature Communications que os nanofios de proteína podem ser usados ​​para construir dispositivos eletrônicos chamados memristores que podem imitar a computação do cérebro e trabalhar com sinais elétricos ultrabaixo que correspondem às amplitudes do sinal biológico.

p "Agora vamos juntar os dois, "Yao disse sobre a criação." Nós fazemos microssistemas nos quais a eletricidade do Air-Gen é usada para acionar sensores e circuitos construídos a partir de memristores de nanofios de proteína. Agora, o microssistema eletrônico pode obter energia do ambiente para suportar detecção e computação sem a necessidade de uma fonte de energia externa (por exemplo, bateria). Possui total autossustentabilidade energética e inteligência, assim como a auto-autonomia em um organismo vivo. "

p O sistema também é feito de biomaterial que não agride o meio ambiente - nanofios de proteína colhidos de bactérias. Yao e Lovley desenvolveram o Air-Gen a partir do micróbio Geobacter, descoberto por Lovley há muitos anos, que foi então utilizado para criar eletricidade a partir da umidade do ar e mais tarde para construir memristores capazes de imitar a inteligência humana.

p "Então, da função e do material, "diz Yao, "estamos tornando um sistema eletrônico mais bio-semelhante ou vivo."

p “O trabalho demonstra que se pode fabricar um microssistema inteligente autossustentável, "disse Albena Ivanisevic, o gerente do programa de biotronics no Laboratório de Pesquisa do Exército do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA. "A equipe da UMass demonstrou o uso de neurônios artificiais na computação. É particularmente emocionante que os memristores de nanofios de proteína mostrem estabilidade em ambiente aquoso e sejam passíveis de funcionalização adicional. Funcionalização adicional não só promete aumentar sua estabilidade, mas também expandir sua utilidade para sensores e novas modalidades de comunicação importantes para o Exército. "