💡这项突破是什么?
教授研究团队,报道了一种基于离子载流子的ISF,该器件由光响应TiO2材料、离子存储Co-MoS2材料和凝胶电解质离子传输层组成。简单的结构设计可以模拟出类生物的短时程突触可塑性,化学/光学信号的转导能力以及飞焦耳范围的能量消耗(单次脉冲刺激)。

图2. ISF模拟突触特征及短时程可塑性
ISF还可实现维度编织以允许不同的光信号平行传递,模拟了类似轴突的并行信息传输。此外,离子操作机制允许引入多个输入电极进而实现类似树突操作形式的时空信息集成。

图3. ISF模拟化学/光电信号转导和平行传输
进一步构建了一种基于纺织品的多路神经形态感觉运动系统,将ISF与人造纤维肌肉连接起来,可以实现类似生物感知运动进程的前神经元感知信息的整合、并行传递和运动神经元信息的输出,以控制纤维肌肉的协调运动。全纤维系统在可穿戴电子产品、软机器人和生物医学工程方面具有巨大的应用前景。

图4. 树突集成和纤维基感知/传输/运动系统应用展示
该工作以Bioinspired iontronic synapse fibers for ultralow-power multiplexing neuromorphic sensorimotor textiles为题发表在国际顶级期刊PNAS上。中国科学院苏州纳米所联合培养陈龙博士和任明博士为论文共同第一作者,山东大学李阳教授、新加坡南洋理工大学魏磊副教授和中国科学院苏州纳米所张其冲项目研究员为共同通讯作者,中国科学院苏州纳米所为第一通讯单位。该工作得到了国家重点研发计划和中国科学院“率先行动”引才计划等项目的支持。



