蜂蜜電解質打造可回收人工視覺系統，助減電子廢棄物衝擊

一款受大腦啟發，部分採用蜂蜜製成的新型節能人工視覺系統，有望減少電子廢棄物帶來的影響。格拉斯哥大學的工程師與聖保羅州立大學（UNESP）及香港都會大學的研究人員合作，研發出了這一系統。該系統使用有機、可生物降解和可回收的部件，在消耗極少電力的情況下，就能「看見」並「記住」顏色。

該團隊研發的系統稱為電解質閘控有機場效電晶體（EGOFET），它將感測光線、處理資訊和將資訊儲存在記憶體這三個關鍵功能整合在一個單元中，能夠模擬人類視覺系統。即便在關閉電源後，它仍能保留所儲存的資訊，這種特性稱為非揮發性。

未來，在需要快速處理視覺資訊的實際應用中，如無人飛行載具或智慧安全系統，這一特性將使它格外高效。該團隊的EGOFET在某些方面改善了先前使用矽基CMOS感測器構建人工視覺系統的效能，後者需要大量的計算和能源資源。

格拉斯哥大學詹姆斯・瓦特工程學院的西奧多羅斯・塞爾吉奧斯領導了EGOFET的研發工作。他表示：「在傳統計算中，由於基於CMOS的系統中處理單元和記憶單元在物理上是分離的，因此在提取和傳輸資料時存在固有的延遲。然而，我們基於記憶體的新裝置能夠在記憶體中同時執行這些功能，這與人腦中的突觸工作方式類似，有助於克服傳統系統的瓶頸。我們裝置的超低功耗和可持續材料，可能為未來的環保、可擴充套件人工視覺系統鋪平道路。」

該團隊題為《用於光適應視覺感知系統的可持續且可調節的突觸電解質閘控有機場效電晶體（EGOFETs）》的論文發表在《先進功能材料》期刊上。在論文中，團隊描述了他們如何在玻璃基板上使用金電極、一層有機光敏苝和一層作為電解質的蜂蜜，構建出EGOFET原型。

該系統充當光探測器，產生隨不同波長和強度光線而變化的電流「尖峰」，從而可以對記憶狀態進行程式設計，即使系統關閉，這些記憶狀態仍能被保留。EGOFET達到了迄今為止所測得的一些最高效能，每次尖峰事件僅需2.4皮焦耳的能量，使其成為同類裝置中最節能的裝置之一。由於傳統CMOS成像系統是時鐘驅動的，因此它們通常需要數百萬倍的功率。

詹姆斯・瓦特工程學院的傑夫・凱特教授是該論文的通訊作者。他表示：「我們的裝置能夠高度忠實地模擬關鍵的突觸行為，如短期和長期可塑性、尖峰時間依賴可塑性和成對脈衝促進。這項匯集了全球專家的研究，其影響不僅限於人工視覺，還拓展到可持續神經形態計算、影像處理和節能仿生電子學等更廣泛的應用領域。我們計劃將這個單一裝置原型擴充套件成陣列，以增強影像識別能力，這可能會提升人工視覺系統的效能，並且在其使用壽命結束後，能以更具可持續性的方式進行處理。」

一旦裝置的使用壽命結束，團隊預計玻璃和金屬元件可以回收再利用，而有機元件則可自然生物降解。