(UMass Amherst Researchers Create Self-Sustaining, Intelligent, Electronic Microsystems from Green Material)
2021-06-07 ｱﾒﾘｶ合衆国・マサチューセッツ大学アマースト校
・ マサチューセッツ大学アマースト校が、自己給電しながら入力情報にスマートに反応する、自律的な有機体のような電子マイクロシステムを開発。
・ 同マイクロシステムを構成する 2 種類の構成要素は、電子廃棄物(e-waste)を排出しない「グリーンな」電子材料である、ジオバクター属微生物のタンパク質ナノワイヤを使用。人体との相互作用や多様な環境に順応したサステナブルなバイオ材料による、グリーンエレクトロニクスの可能性を提示する。
・ 同マイクロシステムは、同大学がこれまでに開発してきた、微生物のタンパク質ナノワイヤをベースとした環境発電デバイス「Air-Gen」と、生体信号振幅に匹敵する極めて低い電気信号で作動して人間の脳を模倣するメムリスタを組み合わせたもの。Air-Gen で発電し、メムリスタによるセンサーと回路を作動させる。
・ タンパク質ナノワイヤは水性の環境下で安定し、さらなる機能の付与にも対応が可能。機能の追加により安定性がさらに向上し、センサーとしての実用性や陸軍にとって重要となる新しい通信形式の発展が期待できると考える。
・ 本研究には、米国陸軍研究所(ARL)が資金を提供した。
URL: https://www.umass.edu/news/article/umass-amherst-researchers-create-self-sustaining-intelligent-electronic-microsystems
＜NEDO海外技術情報より＞
（関連情報)
Nature Communications 掲載論文(フルテキスト）
Self-sustained green neuromorphic interfaces
URL: https://www.nature.com/articles/s41467-021-23744-2
Abstract
Incorporating neuromorphic electronics in bioelectronic interfaces can provide intelligent responsiveness to environments. However, the signal mismatch between the environmental stimuli and driving amplitude in neuromorphic devices has limited the functional versatility and energy sustainability. Here we demonstrate multifunctional, self-sustained neuromorphic interfaces by achieving signal matching at the biological level. The advances rely on the unique properties of microbially produced protein nanowires, which enable both bio-amplitude (e.g., <100 mV) signal processing and energy harvesting from ambient humidity. Integrating protein nanowire-based sensors, energy devices and memristors of bio-amplitude functions yields flexible, self-powered neuromorphic interfaces that can intelligently interpret biologically relevant stimuli for smart responses. These features, coupled with the fact that protein nanowires are a green biomaterial of potential diverse functionalities, take the interfaces a step closer to biological integration.
