Sebuah tim riset yang dipimpin oleh Associate Professor Takashi Ikuno dari Tokyo University of Science telah mengembangkan sinapsis buatan mandiri energi yang revolusioner, meniru penglihatan warna manusia dengan konsumsi energi minimal dan berpotensi mengubah aplikasi AI di edge computing.
Perangkat ini, yang dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan di Scientific Reports pada 12 Mei 2025, mengintegrasikan dua sel surya berbasis pewarna berbeda yang merespons berbagai panjang gelombang cahaya. Berbeda dengan sistem konvensional yang memerlukan daya eksternal, sinapsis buatan ini menghasilkan listrik sendiri melalui konversi energi surya, sehingga sangat ideal untuk aplikasi edge computing yang menuntut efisiensi energi.
Sinapsis ini mampu membedakan warna di seluruh spektrum cahaya tampak dengan resolusi luar biasa hingga 10 nanometer, mendekati kemampuan visual manusia. Perangkat ini menghasilkan polaritas tegangan yang berlawanan di bawah cahaya berwarna berbeda—positif untuk biru dan negatif untuk merah—memungkinkan perangkat melakukan operasi logika kompleks tanpa rangkaian tambahan.
"Hasil penelitian ini menunjukkan potensi besar penerapan perangkat optoelektronik generasi berikutnya ini pada sistem kecerdasan buatan berdaya rendah dengan pengenalan visual," jelas Profesor Ikuno. Saat diuji dalam kerangka reservoir computing, sistem ini mencapai akurasi 82% dalam mengklasifikasikan 18 kombinasi warna dan gerakan berbeda hanya dengan satu perangkat, dibandingkan dengan kebutuhan beberapa fotodioda pada pendekatan tradisional.
Terobosan ini menjawab tantangan besar dalam penerapan sistem visi canggih pada perangkat edge, di mana keterbatasan daya dan komputasi selama ini membatasi kemampuan. Teknologi ini dapat memungkinkan pemrosesan visual yang lebih efisien pada smartphone, drone, perangkat kesehatan wearable, dan kendaraan otonom.
Para peneliti membayangkan aplikasi luas untuk inovasi mereka, termasuk sebagai sensor optik berdaya rendah pada smartwatch mandiri dan perangkat medis, yang berpotensi menurunkan biaya secara signifikan dibandingkan teknologi saat ini. Dengan semakin pentingnya visi mesin dalam teknologi modern, sinapsis mandiri energi ini menjadi langkah besar untuk menghadirkan kemampuan computer vision canggih ke perangkat sehari-hari dengan kebutuhan energi minimal.