Uma equipa de investigação liderada pelo Professor Associado Takashi Ikuno, da Universidade de Ciência de Tóquio, desenvolveu uma revolucionária sinapse artificial autoalimentada que imita a visão cromática humana, requerendo uma quantidade mínima de energia e com potencial para transformar aplicações de IA na computação de borda.
O dispositivo, detalhado num artigo publicado na Scientific Reports a 12 de maio de 2025, integra duas células solares sensibilizadas por corantes que respondem a diferentes comprimentos de onda da luz. Ao contrário dos sistemas convencionais que necessitam de alimentação externa, esta sinapse artificial gera a sua própria eletricidade através da conversão de energia solar, tornando-se ideal para aplicações de computação de borda onde a eficiência energética é fundamental.
A sinapse consegue distinguir cores em todo o espectro visível com uma notável resolução de 10 nanómetros, aproximando-se das capacidades visuais humanas. Produz polaridades de tensão opostas sob luzes de diferentes cores — positiva para azul e negativa para vermelho — permitindo a realização de operações lógicas complexas sem necessidade de circuitos adicionais.
"Os resultados demonstram um grande potencial para a aplicação deste dispositivo optoelectrónico de nova geração em sistemas de inteligência artificial de baixo consumo com reconhecimento visual", explica o Professor Ikuno. Quando testado num enquadramento de computação de reservatório, o sistema atingiu uma precisão de 82% na classificação de 18 combinações diferentes de cor e movimento utilizando apenas um único dispositivo, em contraste com os múltiplos fotodíodos necessários nas abordagens tradicionais.
Esta descoberta responde a um desafio significativo na implementação de sistemas avançados de visão em dispositivos de borda, onde as limitações de energia e computação têm tradicionalmente restringido as capacidades. A tecnologia poderá permitir um processamento visual mais eficiente em smartphones, drones, dispositivos de saúde vestíveis e veículos autónomos.
Os investigadores anteveem uma vasta gama de aplicações para esta inovação, incluindo sensores ópticos de baixo consumo em smartwatches autónomos e dispositivos médicos, com potencial para reduzir significativamente os custos em comparação com as tecnologias atuais. Com a visão computacional a tornar-se cada vez mais crítica para as tecnologias modernas, esta sinapse autoalimentada representa um passo importante para dotar dispositivos do quotidiano de capacidades avançadas de visão por computador com requisitos energéticos mínimos.