Des chercheurs de l'Université nationale de Séoul et de l'Université Inha en Corée du Sud ont développé des nerfs artificiels photosensibles qui imitent les fonctions d'une rétine en utilisant du nitrure de carbone bidimensionnel (C 3 N 4 ) matériaux nanodots. Plus loin, à travers les nerfs artificiels photosensibles qui détectent sélectivement la lumière ultraviolette (UV) et traitent les informations, une plate-forme de fenêtre intelligente a été démontrée pour la modulation in situ de l'exposition aux rayons UV en fonction du degré d'exposition aux UV et du risque.

L'électronique neuromorphique qui émule les systèmes nerveux biologiques sont des candidats prometteurs pour surmonter les défis de l'architecture informatique de von Neurmann tels que l'efficacité énergétique, intégration haute densité, et taux de traitement des données dans le domaine de l'intelligence artificielle (IA) et de l'internet des objets (IoT). Particulièrement, l'électronique neuromorphique photosensible est considérée comme une technologie de base pour l'application de capteurs intelligents de nouvelle génération, car elle peut reproduire efficacement les fonctions des synapses biologiques (interconnexion entre deux neurones, rôles clés dans l'apprentissage et la mémorisation) et détecter divers types d'informations lumineuses externes. Cependant, les recherches précédentes n'étaient axées que sur l'intégration de la détection de la lumière et des fonctions synaptiques dans un seul appareil, les applications réelles n'ont donc pas été explorées.

Les travaux rapportés le 27 janvier dans Matériaux avancés décrit des dispositifs neuromorphiques photosensibles inspirés de la rétine en utilisant du nitrure de carbone bidimensionnel réactif aux ultraviolets (UV) (C 3 N 4 ) des couches de nanopoints pour détecter et traiter de manière sélective les informations d'exposition aux UV. La lumière UV (longueur d'onde de 10 à 400 nm) est nocive pour la santé humaine, mais la rétine humaine ne peut pas détecter les UV. Ainsi, en imitant la rétine, une électronique neuromorphique photosensible capable de détecter et de traiter de manière sélective les stimuli UV étendrait le sens visuel humain au-delà de la lumière visible et serait applicable aux appareils de santé.

Le groupe de recherche a synthétisé C 3 N 4 nanodots absorbant principalement la lumière UV, et cela a été introduit en tant que couche de grille flottante sensible aux UV dans la géométrie des transistors. Les appareils présentés n'ont consommé que 18,06 fJ/événement synaptique, ce qui est comparable à la consommation d'énergie des synapses biologiques. Par ailleurs, l'équipe de recherche de l'Université nationale de Séoul a démontré la modulation in situ de l'exposition à la lumière UV en intégrant les dispositifs avec des modulateurs de transmittance UV. Ces systèmes intelligents seraient encore développés pour combiner la détection et le calcul de dose afin de déterminer comment et quand diminuer la transmission UV pour les soins de santé préventifs.

Professeur Tae Woo Lee, un professeur de l'Université nationale de Séoul a déclaré :"Cette plate-forme de système intelligent sera largement applicable à une peau électronique avancée capable de s'adapter automatiquement à l'environnement changeant de dose de lumière, des fenêtres intelligentes qui peuvent contrôler sélectivement la transmission des fortes lumières UV, des lunettes intelligentes qui détectent et bloquent les rayons UV nocifs, capteurs intelligents, rétines artificielles pour robots humanoïdes mous, et des prothèses neurales compatibles avec les nerfs optiques biologiques. "Le développement de robots ressemblant à des humains, prothèses neurales qui reproduisent et élargissent le sens humain, et les dispositifs de soins de santé préventifs peuvent bénéficier de notre travail. »