23 november 2023

Simone Fabiano, biträdande professor vid Laboratoriet för organisk elektronik, har beviljats 23 miljoner kronor från Europeiska forskningsrådet för att utveckla en ny typ av mjuk elektronik som hämtar inspiration från hjärnan.

Man på balkong (Simone Fabiano).Simone Fabiano, biträdade professor vid LOE, har beviljats ett så kallat Consolidator grant från Europeiska forskningsrådet, ERC, på 2 miljoner euro, närmare 23 miljoner kronor. Foto Thor Balkhed

De senaste åren har Simone Fabianos forskargrupp vid Laboratoriet för organisk elektronik, LOE, skapat både konstgjorda nervceller och synapser med hjälp av polymerer. Nu ska forskningen gå från upptäckt till faktisk användning genom att kombinera dem till ett konstgjort nätverk som kan efterlikna beräkningsförmågan hos hjärnan. Målet är att skapa nästa generations intelligenta bioelektronik. Tekniken kan liknas vid en liten extrahjärna av polymerer.

– Den här teknologin har möjligheten att fungera för en mängd olika funktioner. Det kan vara allt från att övervaka fysiologiska parametrar som temperatur, tryck och blodsocker till att interagera med kroppens nervsystem, säger Simone Fabiano.

Han kallar det för in-sensor-computing. Det innebär att all information behandlas i kroppen vilket skiljer tekniken från dagens elektronik som förlitar sig på molnbaserad datahantering.Man i heltäckande labbkläder håller upp en transparent skiva framför ansiktet.Ett ark med kemiska transistorer som är basen för de konstgjorda nervcellerna Simone Fabianos forskargrupp utvecklat. Foto THOR BALKHED

– Med det här slutna systemet behöver vi inte skicka känslig uppgifter över nätet och på så sätt undvika de integritetsproblem som konventionella molnbaserade tjänster innebär, säger Simone Fabiano.

Bidrag från ERC

För att utveckla detta har Simone Fabiano beviljats ett så kallat Consolidator grant från Europeiska forskningsrådet, ERC, på 2 miljoner euro, närmare 23 miljoner kronor. Projektet kallas INFER (In-operando growth of organic mixed ionic-electronic conductors for brain-inspired electronics) och sträcker sig fram till och med år 2029.

De konstgjorda nerverna och synapserna är baserade på transistorer tillverkade av polymerer som kan transportera både joner och elektriska signaler, vilket är en förutsättning för att fungera i kroppen. Simone Fabiano menar att transistorerna är enkla att tillverka, biokompatibla och kräver väldigt lite energi för att fungera.Man med blommor (Simone Fabiano).Kollegorna på LOE gratulerade Simone Fabiano med blommor. Foto Thor Balkhed

– Vår hjärna är otroligt energieffektiv. Att efterlikna dess funktion med kiselbaserade kretskort kräver enormt mycket energi. Med vår mjuka elektronik med inspiration från hjärnan kan energin komma direkt från kroppsvärme eller små solceller på huden eller kläderna, säger Simone Fabiano.

Men han vill poängtera att det troligen kommer ta lång tid innan deras bioelektronik finns på marknaden. Det är många stora utmaningar som ska lösas först.

– Jag förutser att det kommer ta 15 år innan teknologin är redo. Den kommer aldrig kunna användas i stället för kisel när man ska ha stora och snabba beräkningar. Men den ska kunna användas där kisel inte kan användas, som i kroppen.

Kontakt

Tidigare forskning

Forskningsmiljö

Senaste nytt från LiU

Florian Trybel

Samarbetet tänjer på fysikens gränser

Teoretikern Florian Trybel har en central roll i skapandet av nya material. Tillsammans med sin kollega inom experimentell forskning i Skottland siktar han på att utöka möjligheterna för material i extrema förhållanden.

Ung kvinna öppnar en dörr

Från teori till terapi

På Psykologmottagningen vid LiU får studenter på psykologprogrammet chans att göra skillnad på riktigt. Utöver en unik möjlighet att omsätta teori i praktik hjälper de patienter med allt från stresshantering, sömnbesvär, nedstämdhet, oro och fobier.

Kaiqian Wang.

Upptäckt om smärtsignalering kan bidra till bättre behandling

LiU-forskare har ringat in den exakta platsen på ett specifikt protein som finjusterar smärtsignalers styrka. Kunskapen kan användas för att utveckla läkemedel mot kronisk smärta som är mer effektiva och har färre biverkningar.