科创中国
一种有机可降解阻变神经仿生器件及其制备方法和应用
发布时间: 2025-06-18
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
制造业,电气机械和器材制造业
成果介绍
本发明公开了一种有机可降解阻变神经仿生器件，包括ITO玻璃衬底、在ITO玻璃衬底的ITO膜上依次生长有复合有机蛋白膜和Ag电极膜；复合有机蛋白膜为掺有金纳米颗粒的羊毛角蛋白和蚕丝蛋白的复合膜。其制备方法为：a）制备羊毛角蛋白溶液；b）制备蚕丝蛋白溶液；c）制备掺金纳米颗粒的羊毛角蛋白溶液；d）制备复合有机蛋白溶液；e）清洗衬底；f）复合有机蛋白膜的形成；g）生长Ag电极膜。此外，还公开了该器件的用途。本发明的器件呈现出较为稳定的阻值变化，高电阻值和低电阻值之间相差较大，开关电压比较集中，且具有模拟神经的功能，其制备方法简单，便于操作，易于工业化生产，具有广阔的市场应用前景。
成果亮点
该有机可降解阻变神经仿生器件创新性地结合了生物相容性材料和仿生突触特性，实现了兼具高性能存储和可环境降解的电子器件。采用可自然分解的有机材料（如聚乳酸、纤维素衍生物）作为阻变介质层，通过分子结构设计调控载流子传输路径，在低电压（<2V）下实现稳定的多阻态存储和突触可塑性模拟。器件展现出优异的生物相容性，可在特定条件下（如水解或酶解）完全降解，避免电子废弃物污染。同时，其具备类脑神经形态计算能力，支持脉冲时序依赖可塑性（STDP）等学习规则，为绿色神经形态电子提供了全新解决方案。制备工艺采用溶液法低温成膜（<100℃），兼容柔性衬底，适用于可穿戴和植入式智能系统。
团队介绍
河北大学是河北省重点综合性大学，坐落于国家历史文化名城保定市，是教育部与河北省人民政府共建高校。学校始建于1921年，初名天津工商大学，后历经天津师范学院、天津师范大学等阶段，1960年定名河北大学，1970年迁至保定。学校学科门类齐全，涵盖哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学等12大门类，拥有博士学位授权一级学科和硕士学位授权一级学科。河北大学师资力量雄厚，科研实力突出，拥有多个省级重点实验室和人文社科研究基地。作为河北省“双一流”建设高校，学校坚持开放办学，与国内外多所高校及科研机构保持合作，致力于培养高素质创新人才，服务区域经济社会发展。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：- (-) 评价时间：2025-06-24
苏博晖
保定市知识产权协会
技术经理人
综合评价
该有机可降解阻变神经仿生器件技术面向快速发展的生物电子和医疗人工智能市场，在可植入医疗设备、智能药物递送系统和生物信号处理等领域具有广阔应用前景。其环境友好特性特别适合构建临时性医疗监测系统，可大幅降低电子医疗废物对环境的负担。在脑机接口和神经修复领域，该技术的生物相容性和可控降解性能够满足植入式器件的严苛要求。随着绿色电子和智慧医疗的快速发展，全球可降解电子器件市场将迎来爆发式增长，该技术凭借其创新的材料体系和器件性能，有望在生物电子领域占据重要地位。同时，该技术的突破也为我国在绿色神经形态计算领域的创新发展提供了重要支撑，将助力医疗电子产业的可持续发展。
查看更多>
下载app