「前沿技術」可拉伸柔性人工突觸
2020-12-13 藍海星智庫---------- 獲取更多信息，請關注我們----------
受美國海軍研究署資助，休斯頓大學的研究人員用柔性電子材料製造出可拉伸柔性人工突觸，具有成對脈衝易化、短期記憶、長期記憶和濾波等特性，可用於類腦計算、機器人等。
生物體的突觸較為柔軟，能適應各種形式的變形，同時保持電或化學信號傳輸特性。人們希望研發人工突觸，用於類腦計算、機器人、神經修復等，但目前多數人工突觸採用剛性電子器件，難以彎折。研究人員通過在聚二甲基矽氧烷中分別摻雜聚納米纖維複合材料(P3HT-NFs/PDMS)和金納米粒子修飾的銀納米線複合材料(AuNPs-AgNWs/PDMS)，製成橡膠半導體和橡膠導體，並用離子凝膠製成彈性柵介質，採用這三種材料製成橡膠突觸電晶體。該突觸電晶體功能與生物突觸類似，這些特性在電晶體機械拉伸應變為50%時仍然存在。用橡膠突觸電晶體陣列和壓敏橡膠機械傳感器組成觸覺皮膚。在被觸摸後，機械傳感器產生突觸前脈衝，脈衝刺激突觸電晶體產生突觸後電位。將觸覺皮膚與摩擦納米發電機組成的彈性皮膚用於軟體氣動機器人表面，形成自適應柔性神經機器人。摩擦納米發電機在拍擊或觸摸後產生突觸前脈衝，引發突觸後電位及短期重量變化，從而控制柔性機器人的運動。
可拉伸柔性人工突觸未來有望廣泛用於柔性神經形態硬體、各類軟體機器人、生物神經系統修復等領域。
（藍海星）
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