Uma equipa de investigação 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 a sua própria energia. Publicado na revista Scientific Reports a 12 de maio de 2025, o estudo demonstra como esta tecnologia poderá transformar sistemas de visão artificial em dispositivos com recursos limitados.
Ao contrário dos sistemas optoelectrónicos convencionais, que requerem fontes de energia externas e recursos computacionais substanciais, este dispositivo autoalimentado integra duas células solares sensibilizadas por corante diferentes, que respondem de forma única a vários comprimentos de onda da luz. A sinapse apresenta respostas de voltagem bipolares — positiva para luz azul e negativa para luz vermelha — permitindo distinguir cores com uma notável resolução de 10 nanómetros em todo o espectro visível.
Este comportamento dependente do comprimento de onda permite ao dispositivo executar operações lógicas complexas, incluindo AND, OR e XOR, num único componente, alcançando uma resolução de seis bits com 64 estados distintos. Quando testado num enquadramento de computação de reservatório físico, o sistema classificou com sucesso movimentos humanos registados em diferentes cores, atingindo uma impressionante taxa de precisão de 82% utilizando apenas uma sinapse, em comparação com os múltiplos fotodíodos necessários nas abordagens tradicionais.
"Os resultados demonstram um grande potencial para a aplicação deste dispositivo optoelectrónico de nova geração em sistemas de inteligência artificial de baixo consumo energético com reconhecimento visual", salienta o Dr. Ikuno. As aplicações da tecnologia abrangem várias indústrias, desde veículos autónomos capazes de reconhecer eficientemente sinais de trânsito enquanto poupam bateria, até wearables de saúde que monitorizam sinais vitais com um consumo mínimo de energia.
Ao imitar a abordagem seletiva de filtragem do sistema visual humano, em vez de processar todos os detalhes, esta inovação representa um avanço significativo para dotar dispositivos de borda — como smartphones, drones e sistemas AR/VR — de capacidades sofisticadas de visão computacional. A equipa de investigação antevê que esta tecnologia contribuirá para um futuro em que os dispositivos do quotidiano possam ver e interpretar o mundo de forma semelhante à humana, mas com um consumo de energia muito inferior.