2021年6月9日
马萨诸塞大学阿默斯特分校的一个研究小组创造了一种电子微系统，它可以在没有任何外部能量输入的情况下智能地对信息输入做出反应，很像一个自主的生命体。
该微系统由一种新型的电子元件构成，可以处理超低的电子信号，并集成了一个可以在周围环境中“无中生有”发电的装置。
这项开创性的研究发表在6月7日的杂志上自然通讯．
姚军，电子和计算机工程(ECE)的助理教授和生物医学工程的兼职教授，与他的长期合作伙伴，德里克R.洛夫利，微生物学杰出教授领导了这项研究。
微系统的两个关键部件都是由蛋白质纳米线组成的“绿色”可再生的电子材料，由微生物生产而不产生“电子垃圾”。这项研究预示着未来绿色电子产品的潜力，这些产品由可持续的生物材料制成，更适合与人体和不同的环境互动。欧洲杯足球竞彩
这个突破性的项目正在产生一个“自我维持的智能微系统”,据资助这项研究的美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室称。
该研究的第一作者是姚晨所在团队的研究生付天达(音)。“这是一个令人兴奋的开始，探索将‘生活’功能融入电子产品的可行性。我期待着进一步改进的版本，”傅说。
该项目代表了该团队最近研究的持续发展。此前，研究小组发现，利用蛋白质纳米线的空气发生器(Air- gen)可以在地球上几乎所有的环境中持续发电。Air-Gen发明是在自然在2020年。
同样是在2020年，姚的实验室报告自然通讯蛋白质纳米线可以用来制造一种叫做记忆电阻器的电子设备，这种设备可以模拟大脑的计算，并且在极低的温度下工作与生物信号振幅相匹配的电信号。
“现在我们把这两者结合起来，”姚明说。我们制造的微系统中，来自Air-Gen的电流被用来驱动由蛋白质纳米线记忆电阻器构成的传感器和电路。现在，电子微系统可以从环境中获取能量，以支持传感和计算，而不需要外部能源(如电池)。它有充沛的能量、自我持续性和智能，就像一个活的有机体的自我自治。”
该系统也由环保生物材料制成——从细菌中提取的蛋白质纳米线。姚和洛夫利利用洛夫利多年前发现的Geobacter微生物开发出了air - gen，然后利用空气中的湿度来发电，后来又制造出了模仿人类智能的记忆电阻器。
“所以，从功能和材料两方面来看，”姚说,“我们正在使电子系统更像生物或生物。”
“这项工作表明，人们可以制造一个自我维持的智能微系统，”美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室生物电子学项目经理Albena Ivanisevic说。来自马萨诸塞大学的研究小组已经证明了人工神经元在计算中的应用。特别令人兴奋的是，蛋白质纳米线记忆电阻器在水环境中表现出稳定性，并易于进一步功能化。额外的功能化不仅有望增加其稳定性，还将扩大其在传感器和对陆军重要的新型通信方式上的效用。”
来源:https://www.umass.edu/