Eletrônica de Nanofios de Proteína: Microssistemas Autoalimentados e Inteligentes de Materiais Verdes Sustentáveis

Pesquisadores criaram um microssistema eletrônico que pode responder inteligentemente a entradas de informação sem qualquer entrada de energia externa, muito como um organismo vivo auto-autônomo. O microssistema é construído a partir de um novo tipo de eletrônica que pode processar sinais eletrônicos ultrabaixos e incorpora um novo dispositivo que pode gerar eletricidade do ambiente. Ambos os componentes-chave do microssistema são feitos de nanofios de proteína, um material eletrônico "verde" que é produzido renovávelmente a partir de micróbios sem produzir lixo eletrônico.

O projeto representa uma evolução contínua de pesquisas recentes da equipe. Anteriormente, eles descobriram que eletricidade pode ser gerada do ambiente/umidade com um Gerador de Ar baseado em nanofios de proteína (Air-Gen), um dispositivo que produz eletricidade continuamente em quase todos os ambientes encontrados na Terra. Eles também descobriram que os nanofios de proteína podem ser usados para construir dispositivos eletrônicos chamados memristores que podem imitar computação cerebral e trabalhar com sinais elétricos ultrabaixos que correspondem a amplitudes de sinais biológicos.

Os novos microssistemas incorporam a eletricidade do Air-Gen para acionar sensores e circuitos construídos a partir de memristores de nanofios de proteína. O microssistema eletrônico obtém energia do ambiente para suportar sensoriamento e computação sem a necessidade de uma fonte de energia externa (ex: bateria). Ele tem total auto-sustentabilidade energética e inteligência, assim como a auto-autonomia em um organismo vivo.

O sistema também é feito de biomaterial ambientalmente amigável — nanofios de proteína colhidos de bactérias. O Air-Gen foi desenvolvido a partir do micróbio Geobacter, que foi então utilizado para criar eletricidade da umidade do ar e depois para construir memristores capazes de imitar inteligência humana.