Circuito feito com fios de bactérias é autônomo, inteligente e verde

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/06/2021

Nanofios bacterianos geram sua própria energia e funcionam como componentes neuromórficos, semelhantes a neurônios.
[Imagem: Tianda Fu et al. - 10.1038/s41467-021-23744-2]

Materiais que parecem vivos

A ideia dos "materiais autoconscientes" parece ter superado o limite crítico que permite que um conceito se transforme em um projeto de engenharia.

Pouco depois da apresentação de um material que consegue sentir e reagir ao seu ambiente, pesquisadores agora criaram um microssistema eletrônico que responde de forma inteligente às entradas de informações que recebe, sem qualquer suprimento externo de energia, de forma muito parecida com um organismo vivo autônomo.

O elemento fundamental do sistema são nanofios de proteína, fabricados por bactérias, que funcionam como componentes capazes de processar sinais eletrônicos extremamente fracos, incorporando ainda um dispositivo capaz de colher eletricidade do ambiente, permitindo que a coisa toda funcione por si própria.

A equipe já vem trabalhando nesses nanofios bioelétricos há alguns anos. A ideia original era usar esses biofios metálicos bacterianos para o monitoramento ambiental, mas parece que a coisa é mais versátil do que a equipe havia previsto.

Este novo trabalho demonstra a possibilidade de criar uma "eletrônica verde" feita a partir de biomateriais sustentáveis e adequados à interação não apenas com ambientes naturais, mas também com o corpo humano.

É uma proposta concreta para uma "eletrônica verde".
[Imagem: Tianda Fu et al. - 10.1038/s41467-021-23744-2]

Sustentabilidade energética e inteligência plenas

Anteriormente, a equipe descobriu que a eletricidade pode ser gerada a partir da umidade do ambiente com um gerador feito com os nanofios de proteína, um dispositivo que produz eletricidade continuamente a partir do ar em quase todos os ambientes da Terra - eles os chamaram de Gerador do Ar.

Logo a seguir, eles usaram os mesmos biofios para criar componentes eletrônicos neuromórficos, chamados memoristores, que imitam a computação cerebral e podem ser alimentados mesmo pelos fraquíssimos sinais biológicos.

"Agora nós juntamos as duas coisas," conta o professor Jun Yao. "Nós fizemos microssistemas nos quais a eletricidade do Gerador do Ar é usada para acionar sensores e circuitos construídos a partir de memoristores de nanofios de proteína. Agora, o microssistema eletrônico pode obter energia do ambiente para alimentar o sensoriamento e a computação sem a necessidade de uma fonte de energia externa, como uma bateria por exemplo. Ele possui autossustentabilidade energética e inteligência plenas, assim como a autonomia de um organismo vivo."

Os protótipos construídos pela equipe ainda são primários e fazem apenas computações simples, mas o elemento mais importante da pesquisa é que se trata de uma plataforma eletrônica totalmente "verde" e biologicamente compatível, o que abre muitas perspectivas de uso prático.

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