持続可能なリビングテクノロジー (Sustainable Living Technology)

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2023-10-11 ドイツ連邦共和国・ケムニッツ工科大学(TUChemnitz)

Details are in the caption following the image

・ TU Chemnitzが、SMARTLETs と呼ばれる自己展開型のマイクロ・ロボティック電子モジュールによる、リビングテクノロジー(生物細胞の自立性や自己治癒・複製等の特徴を人工的に再現するための技術)の可能性について報告。
・ マイクロ電子制御下で形態を形成する Microelectronic Morphogenesis(マイクロ電子形態形成)という新しい分野に属する SMARTLETs の開発は、自己展開・自律移動型の薄膜電子モジュールを構築するTU Chemintz のこれまでの研究開発活動を踏まえたもの。
・ SMARTLETs に搭載される微細なシリコンチップレットで情報処理機能が大幅に向上し、モジュールのコピー、細胞を模倣した展開や人間の操作するクリーンルーム用の製造レシピ(電子ゲノム)のエンコードに十分な情報を安全に貯蔵することができる。
・ また、チップレットによるニューロモーフィック学習機能が SMARTLETs の作動を改善する。自己集合状態やエラーの可能性をチップレットに「認識」させ、誤集合の修復、集合の分解や、複数のモジュールにまたがる集合的な機能(拡張通信、パワーハーベスティングやリモートセンシング等)の形成を促す。
・ 少数の文字による完全なデジタルファブ情報が書き込めるため、製造や製造元の情報を把握でき、環境的、社会的責任の帰属の明確化に寄与する。さらに、自律移動、自己集合・分解機能によりモジュール自らがリサイクル分別し、別の人工有機体での再構築や再利用も可能となる。
・ 自然の有機体の細胞の自己保全や自己再生等のコア機能を持ち合わせた SMARTLETs は、地球上で人間と安全に共存できる未来の技術基準を設定する、持続可能な先端技術を供与するもの。
・ TU Chemintz は、先般 European Centre for Living Technology (ECLT)に加入。ECLT は、リビングテク
ノロジー分野の研究開発活動の促進、実施、調整と研究成果の普及を目的としたヴェネツィア大学のリサーチセンターの一つ。リビングテクノロジーには、ナノバイオ技術、自己組成・展開式情報・製造技術および適応的複雑系が含まれる。
・ 本研究には、EU Horizon 2020 研究・イノベーションプログラム下、欧州研究評議会(ERC)およびドイツ研究振興協会(DFG)が資金を提供した。
URL: https://www.tu-chemnitz.de/tu/pressestelle/aktuell/12107/en

<NEDO海外技術情報より>

関連情報

Advanced Materials 掲載論文(フルテキスト)
Microelectronic Morphogenesis: Smart Materials with Electronics Assembling into Artificial Organisms
URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202306344

Abstract

Microelectronic morphogenesis is the creation and maintenance of complex functional structures by microelectronic information within shape-changing materials. Only recently has in-built information technology begun to be used to reshape materials and their functions in three dimensions to form smart microdevices and microrobots. Electronic information that controls morphology is inheritable like its biological counterpart, genetic information, and is set to open new vistas of technology leading to artificial organisms when coupled with modular design and self-assembly that can make reversible microscopic electrical connections. Three core capabilities of cells in organisms, self-maintenance (homeostatic metabolism utilizing free energy), self-containment (distinguishing self from nonself), and self-reproduction (cell division with inherited properties), once well out of reach for technology, are now within the grasp of information-directed materials. Construction-aware electronics can be used to proof-read and initiate game-changing error correction in microelectronic self-assembly. Furthermore, noncontact communication and electronically supported learning enable one to implement guided self-assembly and enhance functionality. Here, the fundamental breakthroughs that have opened the pathway to this prospective path are reviewed, the extent and way in which the core properties of life can be addressed are analyzed, and the potential and indeed necessity of such technology for sustainable high technology in society is discussed.

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