タンパク質ナノワイヤエレクトロニクス:持続可能なグリーン材料から生まれる自己給電・知能マイクロシステム
研究者たちは、外部エネルギー入力なしで情報入力に知的に応答できる電子マイクロシステムを作成しました。まるで自律的な生物のようにです。このマイクロシステムは、超低電力電子信号を処理できる新型エレクトロニクスと、周囲環境から電力を生成する新型デバイスを組み込んで構築されています。マイクロシステムの両キーコンポーネントは、微生物から再生可能に生産され、電子廃棄物を出さない「グリーン」電子材料であるタンパク質ナノワイヤで作られています。
このプロジェクトは、チームによる最近の研究の継続的な進化を表します。以前、彼らはタンパク質ナノワイヤベースの空気発電機(Air-Gen)により、周囲環境/湿度から電力を生成できることを発見しました。これは地球上のほぼすべての環境で継続的に電力を生成するデバイスです。また、タンパク質ナノワイヤでメモリスタと呼ばれる電子デバイスを構築でき、脳の計算を模倣し、生物学的信号振幅に匹敵する超低電気信号で動作することも発見しました。
新しいマイクロシステムは、Air-Genからの電力を用いて、タンパク質ナノワイヤメモリスタで構築されたセンサーと回路を駆動します。電子マイクロシステムは環境からエネルギーを得て、センシングと計算を外部エネルギー源(バッテリーなど)なしでサポートします。生物の自律性のように、完全なエネルギー自給自足と知能を備えています。
システムはまた、バクテリアから収穫されるタンパク質ナノワイヤという環境に優しい生体材料で作られています。Air-Genは微生物ゲオバクターから開発され、空気中の湿度から電力を生成するために利用され、後に人間の知能を模倣できるメモリスタの構築に用いられました。
センサー
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