Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor associado Takashi Ikuno, da Universidade de Ciência de Tóquio, criou uma sinapse artificial revolucionária que imita a visão de cores humana enquanto gera sua própria energia. Publicado na Scientific Reports em 12 de maio de 2025, o estudo demonstra como essa tecnologia pode transformar sistemas de visão de máquina em dispositivos com recursos limitados.
Diferentemente dos sistemas optoeletrônicos convencionais, que exigem fontes de energia externas e grandes recursos computacionais, este dispositivo autossuficiente integra duas células solares sensibilizadas por corante diferentes, que respondem de maneira única a vários comprimentos de onda da luz. A sinapse exibe respostas de voltagem bipolares — positiva para luz azul e negativa para luz vermelha — permitindo distinguir cores com notável resolução de 10 nanômetros em todo o espectro visível.
Esse comportamento dependente do comprimento de onda permite ao dispositivo realizar operações lógicas complexas, incluindo AND, OR e XOR, em um único componente, atingindo resolução de seis bits com 64 estados distintos. Quando testado em um framework físico de computação de reservatório, o sistema classificou com sucesso movimentos humanos registrados em diferentes cores, com uma impressionante taxa de precisão de 82% usando apenas uma sinapse, em comparação com múltiplos fotodiodos necessários nas abordagens tradicionais.
"Os resultados mostram grande potencial para a aplicação deste dispositivo optoeletrônico de próxima geração em sistemas de inteligência artificial de baixo consumo energético com reconhecimento visual", observa o Dr. Ikuno. As aplicações da tecnologia abrangem diversos setores, desde veículos autônomos capazes de reconhecer sinais de trânsito de forma eficiente enquanto economizam bateria, até dispositivos vestíveis de saúde que monitoram sinais vitais com consumo mínimo de energia.
Ao imitar a abordagem seletiva de filtragem do sistema visual humano, em vez de processar cada detalhe, essa inovação representa um avanço significativo para levar capacidades sofisticadas de visão computacional a dispositivos de borda como smartphones, drones e sistemas de AR/VR. A equipe de pesquisa prevê que essa tecnologia contribuirá para um futuro em que dispositivos do cotidiano poderão enxergar e interpretar o mundo de forma mais semelhante aos humanos, porém com muito menos consumo de energia.