By Dutsanee Mua

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ แอมเฮิร์สต์ ได้สร้างไมโครซิสเต็มอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะที่สามารถตอบสนองต่อการป้อนข้อมูลโดยไม่ต้องใช้พลังงานจากภายนอก (เช่น แบตเตอร์รี่) ได้เหมือนเป็นกับสิ่งมีชีวิต โดยเจ้าไมโครซิสเต็มส์อัจฉริยะนี้ถูกสร้างขึ้นจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดใหม่ที่สามารถประมวลผลสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์แบบ ultralow มีการติดตั้งอุปกรณ์ที่สามารถสร้างกระแสไฟฟ้า “จากอากาศ” ที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อมโดยรอบได้

เมื่อวันที่ 7 มิถุนายนที่ผ่านมาวารสาร Nature Communications ได้ทำการตีพิมพ์งานวิจัยสุดล้ำ โดย Jun Yao ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ (ECE) และผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ ร่วมกับ Derek R. Lovley ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านจุลชีววิทยา ซึ่งได้จัดทำโครงการวิจัยเพื่อพัฒนา “ไมโครซิสเต็มอัจฉริยะแบบยั่งยืน” ที่มีส่วนประกอบหลักของไมโครซิสเต็มส์ทำจากโปรตีนนาโนไวร์ ซึ่งเป็นวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ “รักษ์โลก” ที่ผลิตจากจุลินทรีย์ที่หมุนเวียนใหม่โดยไม่ทำให้เกิด “ขยะอิเล็กทรอนิกส์” การวิจัยชี้ให้เห็นถึงศักยภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในอนาคตที่ผลิตจากวัสดุชีวภาพที่ยั่งยืนซึ่งเลียนแบบการทำงานของร่างกายมนุษย์ที่โต้ตอบกับสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย

เมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังจะ “หายใจ” ได้เอง

ก่อนหน้านี้ ทีมวิจัยได้ค้นพบวิธีสร้างกระแสไฟฟ้าจากสภาพแวดล้อม/ความชื้นแวดล้อมด้วยเครื่องกำเนิดอากาศแบบโปรตีน-นาโนไวร์ (หรือ ‘Air-Gen’) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ผลิตกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องในเกือบทุกสภาพแวดล้อมที่พบบนโลก นอกจากนี้ ในปี 2020 ห้องปฏิบัติการของ Yao ได้เผยแพร่รายงานใน Nature Communications ว่าสายนาโนโปรตีนสามารถใช้สร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า memristors ที่เลียนแบบการคำนวณของสมองมนุษย์และทำงานกับสัญญาณไฟฟ้าที่ต่ำมากซึ่งตรงกับแอมพลิจูดของสัญญาณทางชีวภาพในสิ่งมีชีวิต

“เราสร้างไมโครซิสเต็มซึ่งกระแสไฟฟ้าจาก Air-Gen ใช้ในการขับเคลื่อนเซ็นเซอร์และวงจรที่สร้างจากโปรตีน-นาโนไวร์เมมริสเตอร์ ขณะนี้ไมโครซิสเต็มอิเล็กทรอนิกส์สามารถรับพลังงานจากสิ่งแวดล้อมเพื่อรองรับการตรวจจับและการคำนวณโดยไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก เช่น แบตเตอรี่ มันมีพลังงานที่ยั่งยืนและสติปัญญาเต็มรูปแบบเช่นเดียวกับความเป็นอิสระในตนเองในสิ่งมีชีวิต” เหยากล่าว

นอกจากคุณสมบัติที่สุดยอดอัจฉริยะแล้ว ระบบนี้ยังผลิตขึ้นจากวัสดุชีวภาพ ได้แก่เส้นใยนาโนโปรตีนที่ได้จากแบคทีเรียซึ่งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมทำให้มันมีความยั่งยืนในตัวเอง ซึ่งผู้ที่ออกเงินทุนวิจัยในโครงการนี้ อย่างกองทัพบกสหรัฐฯ ก็ได้ออกมากล่าวถึงความเป็นไปได้ในอนาคต ที่สหรัฐฯ จะสามารถประดิษฐ์ไมโครซิสเต็มอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะดังกล่าวให้เป็นเซ็นเซอร์หรือเทคโนโลยีการสื่อสารรูปแบบใหม่ที่มีความสำคัญต่อกองทัพบกสหรัฐฯ

เราได้อะไรจากเรื่องนี้? หรือ The Matrix กำลังจะเป็นจริง!

ภายใต้ความตื่นเต้นจากคุณสมบัติสุดยอดอัจฉริยะของไมโครซิสเต็มรูปแบบใหม่ ผู้เขียนอดนึกย้อนไปถึงมหากาพย์ภาพยนตร์ชุด The Matrix ไม่ได้ ในจักรวาลของ Matrix นั้น สถาปนิกได้สร้างระบบ Matrix อันซับซ้อนขึ้นเพื่อใช้เป็นที่จองจำ หลอกจิตใจของมนุษย์ให้หลับใหลอยู่ในโลกเสมือนจริง ด้วยเหตุที่มนุษย์ผู้ให้กำเนิด AI สุดยอดอัจฉริยะที่มีความคิดเป็นของตนเองหันมายื่นคมดาบใส่เครื่องจักรหรือหุ่นยนต์ AI จนเกิดเป็นสงครามมนุษย์ VS เครื่องจักรขึ้น ผลสุดท้ายฝ่ายเครื่องจักรเป็นผู้มีชัย และลงโทษมนุษย์ด้วยการเอาร่างกายมาใช้เป็นพลังงานอย่างถาวร

แม้บทสรุปของหนังจะกลับมาสู่การสร้างสมดุลใหม่ของการอยู่ร่วมระหว่าง “มนุษย์-หุ่นยนต์” ภายใต้ระบบ Metrix 4.0 และมนุษย์สามารถเลือกได้ว่าจะหลับใหลอยู่ในโลกฝันอันงดงาม หรือลืมตาตื่นสู่โลกจริงอันทรุดโทรม แต่นั่นก็เป็นเพียงบทสรุปหนึ่งในความเป็นไปได้อีกมากมายที่อาจเกิดขึ้นในหนัง

กลับมาสู่โลกจริงยุค 4.0 ที่กำลังจะเปลี่ยนใบสู่ 5.0 ในไม่ช้า เราไม่อาจรู้ได้ว่าความพยายามในการสร้างนวัตกรรมและเทคโนโลยีอันล้ำสมัยต่างๆ จะนำพามนุษยชาติไปสู่บทสรุปแบบไหน อาจจะเหมือนหรือต่างจากหนังเป็นร้อยโยชน์ แต่สิ่งหนึ่งที่วันนี้เรารู้อย่างแน่นอนคือ หากมนุษย์ไม่ลงมือทำอะไรสักหลายๆ อย่าง เพื่อหยุดยั้งสภาวะโลกร้อน และความเสื่อมโทรมของธรรมชาติแวดล้อม เราอาจก้าวไปสู่บทสรุปที่เลวร้ายเกินกว่าจะจินตนาการได้และอาจต้องต้อนรับกับศตวรรษที่ 21 ด้วยความมืดมน…ขออย่าให้เป็นเช่นนั้นเลย

ที่มาของข้อมูลจาก http://www.sciencedaily.com และ University of Massachusetts Amherst

#BioTech #intelligentelectronicmicrosystems #Airgen #SustainablePlease