Investigadores de la Universidad Nacional de Seúl y la Universidad Inha en Corea del Sur han desarrollado nervios artificiales fotosensibles que emulaban las funciones de una retina mediante el uso de nitruro de carbono bidimensional (C ₃ norte ₄ ) materiales nanodot. Más lejos, a través de los nervios artificiales fotosensibles que detectaron selectivamente la luz ultravioleta (UV) y procesaron la información, Se demostró una plataforma de ventana inteligente para la modulación in situ de la exposición a los rayos UV según el grado de exposición a los rayos UV y el riesgo.

La electrónica neuromórfica que emula los sistemas nerviosos biológicos son candidatos prometedores para superar los desafíos de la arquitectura informática de von Neurmann, como la eficiencia energética, integración de alta densidad, y tasa de procesamiento de datos en el campo de la inteligencia artificial (IA) y la Internet de las cosas (IoT). Particularmente, La electrónica neuromórfica fotosensible se considera una tecnología central para la aplicación de sensores inteligentes de próxima generación porque pueden replicar de manera eficiente las funciones de las sinapsis biológicas (interconexión entre dos neuronas, roles clave en el aprendizaje y la memorización) y detectar varios tipos de información de luz externa. Sin embargo, Las investigaciones anteriores solo se centraron en la integración de las funciones de detección de luz y sinápticas en un solo dispositivo, por lo que no se han explorado las aplicaciones reales.

El trabajo reportado el 27 de enero en Materiales avanzados describe dispositivos neuromórficos fotosensibles inspirados en la retina mediante el uso de nitruro de carbono bidimensional que responde a los rayos ultravioleta (UV) (C ₃ norte ₄ ) capas de nanodot para detectar y procesar de forma selectiva la información sobre la exposición a los rayos UV. La luz ultravioleta (longitud de onda de 10 a 400 nm) es perjudicial para la salud humana, pero la retina humana no puede detectar los rayos UV. Por lo tanto, emulando la retina, La electrónica neuromórfica fotosensible que puede detectar y procesar selectivamente los estímulos ultravioleta expandiría el sentido visual humano más allá de la luz visible y sería aplicable a los dispositivos sanitarios.

El grupo de investigación sintetizó C ₃ norte ₄ nanodots que absorben predominantemente la luz ultravioleta, y esto se introdujo como una capa de puerta flotante sensible a los rayos UV en la geometría del transistor. Los dispositivos presentados consumieron solo 18.06 fJ / evento sináptico, que es comparable al consumo de energía de las sinapsis biológicas. Es más, El equipo de investigación de la Universidad Nacional de Seúl demostró la modulación in situ de la exposición a la luz ultravioleta integrando los dispositivos con moduladores de transmitancia ultravioleta. Estos sistemas inteligentes se desarrollarían aún más para combinar la detección y el cálculo de dosis para determinar cómo y cuándo disminuir la transmitancia UV para la atención médica preventiva.

Profesor Tae-Woo Lee, un profesor de la Universidad Nacional de Seúl dijo:"Esta plataforma de sistema inteligente será ampliamente aplicable a la piel electrónica avanzada que es capaz de adaptarse automáticamente al entorno cambiante de dosis de luz, ventanas inteligentes que pueden controlar selectivamente la transmitancia de fuertes luces UV, gafas inteligentes que detectan y bloquean los dañinos rayos UV, sensores inteligentes, retinas artificiales para robots humanoides blandos, y prótesis neurales compatibles con los nervios ópticos biológicos ". Lee dijo, "El desarrollo de robots con apariencia humana, prótesis neurales que replican y amplían el sentido humano, y los dispositivos de atención médica preventiva pueden beneficiarse de nuestro trabajo ".