Un equipo de investigación liderado por el Profesor Asociado Takashi Ikuno de la Universidad de Ciencia de Tokio ha creado una revolucionaria sinapsis artificial que imita la visión de color humana mientras genera su propia energía. Publicado en Scientific Reports el 12 de mayo de 2025, el estudio demuestra cómo esta tecnología podría transformar los sistemas de visión artificial en dispositivos con recursos limitados.
A diferencia de los sistemas optoelectrónicos convencionales que requieren fuentes de energía externas y grandes recursos de cómputo, este dispositivo autoalimentado integra dos tipos diferentes de celdas solares sensibilizadas con colorante que responden de manera única a distintas longitudes de onda de luz. La sinapsis exhibe respuestas de voltaje bipolares—positivas para la luz azul y negativas para la luz roja—lo que le permite distinguir colores con una notable resolución de 10 nanómetros a lo largo del espectro visible.
Este comportamiento dependiente de la longitud de onda permite que el dispositivo realice operaciones lógicas complejas, incluyendo AND, OR y XOR, dentro de un solo componente, alcanzando una resolución de seis bits con 64 estados distintos. Al probarse en un marco físico de cómputo de reservorio, el sistema clasificó exitosamente movimientos humanos grabados en diferentes colores con una impresionante tasa de precisión del 82% utilizando solo una sinapsis, en comparación con los múltiples fotodiodos requeridos en los enfoques tradicionales.
"Los resultados muestran un gran potencial para la aplicación de este dispositivo optoelectrónico de próxima generación en sistemas de inteligencia artificial de bajo consumo con reconocimiento visual", señala el Dr. Ikuno. Las aplicaciones de esta tecnología abarcan múltiples industrias, desde vehículos autónomos que pueden reconocer señales de tráfico de manera eficiente mientras conservan la batería, hasta dispositivos portátiles de salud que monitorean signos vitales con un consumo mínimo de energía.
Al imitar el enfoque de filtrado selectivo del sistema visual humano en lugar de procesar cada detalle, esta innovación representa un avance significativo hacia la incorporación de capacidades sofisticadas de visión por computadora en dispositivos de borde como teléfonos inteligentes, drones y sistemas de realidad aumentada/virtual. El equipo de investigación visualiza que esta tecnología contribuirá a un futuro donde los dispositivos cotidianos puedan ver e interpretar el mundo de manera más similar a los humanos, pero con un consumo de energía mucho menor.