Un team di ricerca guidato dal Professore Associato Takashi Ikuno dell'Università di Scienza di Tokyo ha creato una sinapsi artificiale che potrebbe rivoluzionare il modo in cui l'intelligenza artificiale elabora le informazioni visive ai margini delle reti.
Pubblicato su Scientific Reports il 12 maggio 2025, il dispositivo innovativo combina due diverse celle solari sensibilizzate a colorante che rispondono in modo differente alle varie lunghezze d'onda della luce. A differenza delle sinapsi artificiali optoelettroniche convenzionali che richiedono fonti di alimentazione esterne, questa sinapsi genera elettricità tramite la conversione dell'energia solare, risultando particolarmente adatta per applicazioni di edge computing dove l'efficienza energetica è fondamentale.
Il sistema è in grado di distinguere i colori con una risoluzione di 10 nanometri su tutto lo spettro visibile, avvicinandosi al livello di discriminazione dell'occhio umano. Mostra risposte bipolari, generando una tensione positiva sotto luce blu e negativa sotto luce rossa, permettendo così di eseguire operazioni logiche complesse senza circuiti aggiuntivi.
"Crediamo che questa tecnologia contribuirà alla realizzazione di sistemi di visione artificiale a basso consumo con capacità di discriminazione cromatica vicine a quelle dell'occhio umano", afferma il Dr. Ikuno. Il team ha dimostrato le capacità del dispositivo utilizzandolo in un framework di reservoir computing fisico per riconoscere diversi movimenti umani registrati in rosso, verde e blu, raggiungendo un'impressionante accuratezza dell'82% nella classificazione di 18 diverse combinazioni di colori e movimenti utilizzando un solo dispositivo.
Le implicazioni di questa ricerca si estendono a molteplici settori. Nei veicoli autonomi, questi dispositivi potrebbero consentire un riconoscimento più efficiente di semafori, segnali stradali e ostacoli. In ambito sanitario, potrebbero alimentare dispositivi indossabili per il monitoraggio di parametri vitali come i livelli di ossigeno nel sangue con un consumo minimo di batteria. Per l'elettronica di consumo, questa tecnologia potrebbe portare a smartphone e visori per la realtà aumentata con una durata della batteria notevolmente migliorata, mantenendo avanzate capacità di riconoscimento visivo.
Con la continua crescita dell'edge computing, e con Gartner che prevede che il 75% dei dati aziendali sarà elaborato ai margini entro il 2025, innovazioni come questa sinapsi artificiale autoalimentata saranno fondamentali per abilitare capacità AI in ambienti con risorse limitate.