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Fibra óptica que funciona como o sistema nervoso humano

20.04.2022

Cientistas do Centro de Tecnologia Fotônica Disruptiva de Cingapura e do Centro de Pesquisa Optoeletrônica do Reino Unido criaram um modelo óptico funcional de um neurônio. Para fazer isso, eles aproveitaram as propriedades especiais de uma liga amorfa à base de calcogênios.

De fato, um novo tipo de fibra óptica foi sintetizado, capaz de alterar a transparência. Isso possibilita fornecer condições para a propagação de sinais ópticos semelhantes aos que existem no cérebro humano.

Usando essa propriedade, os pesquisadores conseguiram uma funcionalidade que imita o mecanismo de propagação de sinal em axônios e sinapses, provando assim que análogos ópticos de neurônios podem demonstrar funcionalidade semelhante ao cérebro humano.

A fibra óptica para o experimento foi feita de vidro amorfo, que é uma liga de sulfeto de gálio e óxido de lantânio. Para emular as funções de uma sinapse química, a fibra é irradiada alternadamente lateralmente com luz de diferentes comprimentos de onda, causando a chamada sinapse de fótons. Como resultado, os cientistas conseguiram reproduzir o mecanismo de propagação do sinal químico nos neurônios.

Em seu trabalho, pesquisadores de Cingapura demonstraram uma série de análogos ópticos de funções cerebrais. Entre eles estão a retenção do estado de repouso e a modelagem de alterações na atividade elétrica da célula nervosa durante sua estimulação.

Este estudo pode contribuir para aumentar a velocidade e eficiência dos sistemas computacionais tradicionais. Com o advento de mecanismos de adaptação e aprendizado em novas versões de computadores, eles poderão processar enormes quantidades de dados com muito menos energia.

Computadores modernos que simulam o trabalho das células nervosas são de 6 a 9 ordens de magnitude menos eficientes do que os sistemas biológicos. Por exemplo, simular uma atividade cerebral de cinco segundos leva 500 segundos de tempo de computador e requer 1,4 megawatts de energia.

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A tela IPS diagonal é de 31,5 polegadas com uma resolução de 7680 x 4320 pixels. O monitor cobre 100% do espaço de cores Adobe RGB, sRGB e Rec.709 e suporta mais de 1 bilhão de cores. O brilho do painel é de 400 cd/m2, a taxa de contraste é de 1300:1 e o tempo de resposta é de 6 ms.

O monitor está equipado com dois conectores DisplayPort e quatro USB 3.0, além de um suporte ajustável. As dimensões do dispositivo com o suporte são 72,1 x 21,6 x 61,7 cm, em operação o consumo de energia do monitor é de 87 watts.

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