Создали революционное биоэлектронное устройство, похожее на живой организм

Ученые из США создали электронную микросистему, которая реагирует на информацию без какого-либо внешнего источника энергии, как автономный живой организм. Технология состоит из двух ключевых компонентов: электроники, которая обрабатывает сверхнизкие сигналы, и устройства, генерирующего электричество «с воздуха». Каждый из них изготовлен из белковой нанопроволоки.

В прошлом году ученые из Массачусетского университета в Амхерсте разработали устройство Air-Gen. Он генерирует электричество из окружающей среды и может работать почти в любом уголке мира. После этого те же специалисты нашли способ изготавливать так называемые мемристоры, имитирующие нейроны мозга и обрабатывающие сверхнизкие электрические сигналы, которые по амплитудам соответствуют биологическим.

Как работает технология

Эти две разработки совместили в одной. Как рассказывает Яо Цзюнь, руководивший командой вместе с профессором Дереком Лавли, они создали микросистему, в которой электричество из Air-Gen используется для запуска сенсоров и электрических цепей, изготовленных из мемристоров из белковой нанопроволоки.

Электроника получает энергию из окружающей среды для обеспечения работы сенсоров и вычислительного блока, без необходимости во внешнем источнике энергии. Он полностью автономный и интеллектуальный, в точности как автономный живой организм,

— комментирует ученый.

Устройство собрано из экологически чистых биоматериалов — белков, полученных из бактерий. Air-Gen сделан из протеобактерий Geobacter, которые Лавли открыл много лет назад, а затем использовал для получения электричества из влажного воздуха.

Работа демонстрирует возможность производства автономных интеллектуальных микросистем и использования искусственных нейронов в вычислениях.

Особенно важно для дальнейшего применения то, что белковая нанопроволока в мемристорах сохраняет стабильность в водной среде и подвергается дальнейшей модификации.