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馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的一支研究團(tuán)隊(duì)，剛剛展示了他們新打造的一套電子微系統(tǒng)。其特點(diǎn)是能夠在沒有任何外部能量輸入的情況下，對(duì)信息輸入做出智能的響應(yīng)，就像一個(gè)自主的生物體那樣。在6月7日發(fā)表于《自然通訊》期刊上的一項(xiàng)開創(chuàng)性研究論文中，該校團(tuán)隊(duì)詳細(xì)介紹了一種能夠處理超低電子信號(hào)的新型電子設(shè)備。
據(jù)悉，這套微系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵組件，均由蛋白質(zhì)納米線制成。作為一種“綠色”電子材料，它可由微生物進(jìn)行再生產(chǎn)，從而避免了產(chǎn)生電子垃圾廢棄物的煩惱。
該研究預(yù)示著由可持續(xù)生物材料制成的未來綠色電子產(chǎn)品將具有巨大的潛力，且這些材料更易于同人體或不同環(huán)境相互作用。
該校電子與計(jì)算機(jī)工程系(ECE)助理教授兼生物醫(yī)學(xué)工程教授Jun Yao、以及微生物學(xué)杰出教授 Derek R.Lovley，共同帶領(lǐng)大家完成了這項(xiàng)研究。
感興趣朋友，可移步至《自然通訊》(Nature Communications)期刊閱讀全文，原標(biāo)題為《自我維持的綠色神經(jīng)形態(tài)接口》(Self-sustained green neuromorphic interfaces)。據(jù)資助這項(xiàng)研究的美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室的作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部所述，研究團(tuán)隊(duì)正致力于打造可自我維持的智能微系統(tǒng)。
研究一作、Jun Yao教授帶領(lǐng)的研究生Tianda Fu表示：探索在電子產(chǎn)品中加入活物功能的可行性，算是一個(gè)激動(dòng)人心的新開端。與此同時(shí)，他們也期待著看到進(jìn)一步發(fā)展的版本會(huì)是什么個(gè)樣子。
此前，研究團(tuán)隊(duì)已發(fā)現(xiàn)能夠利用基于蛋白質(zhì)納米線的空氣發(fā)生器(2020年在Nature上發(fā)表的Air-Gen相關(guān)研究)，從周圍環(huán)境/濕度中產(chǎn)生電力?；诖耍@類設(shè)備能夠在地球上幾乎所有環(huán)境中持續(xù)發(fā)電。
同年，Jun Yao教授帶領(lǐng)下的實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)，還在《自然通訊》上報(bào)道了另一項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展，即蛋白質(zhì)納米線可用于打造被稱作“憶阻器”(memristors)的電子設(shè)備——支持模擬大腦計(jì)算、并處理與生物信號(hào)幅度相匹配的超低電信號(hào)。
好消息是，通過將上述兩項(xiàng)研究結(jié)合起來，其打造的新型微系統(tǒng)能夠借助來自Air-Gen的電子、并將之用于驅(qū)動(dòng)由蛋白質(zhì)納米線憶阻器制造的傳感器和電路。
現(xiàn)在，這套電子微系統(tǒng)能夠從環(huán)境中汲取能量來支撐傳感與計(jì)算，而無需電池等外部能源，且具有與生物體相當(dāng)?shù)?ldquo;智能”和自我維持能力。更重要的是，該系統(tǒng)還由環(huán)保生物材料(從細(xì)菌中提取的蛋白質(zhì)納米線)制成。
(原標(biāo)題：科學(xué)家打造可自我維持的綠色神經(jīng)形態(tài)傳感器)
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