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北京大学深圳研究生院发明自修复可拉伸神经形态器件

发布时间： 2023-07-12

       北京大学深圳研究生院信息工程学院张敏课题组研发了一种具有双语双向响应和自愈合能力，并能够模拟生物本体感受功能的可拉伸神经形态器件。这一最新研究成果发表于《美国化学会-纳米》。

       人工神经形态器件可广泛用于神经康复、人机交互和智能机器人等领域。但这些器件容易受到穿刺、撕裂和切割等严重的机械损伤，限制了其在实际应用中的可靠性和使用寿命。此外，目前可拉伸的神经形态器件仅能实现基本的单突触行为，无法满足复杂神经系统的需求。

       张敏团队提出并实现了一种可拉伸的双语双向、自修复神经形态器件（BBSSN）。BBSSN的设计基于范德华力集成，利用聚氨酯脲弹性体和碳纳米管电极的本征可拉伸特性，通过离子迁移和静电耦合，能在不同操作阶段对相同刺激作出抑制或增强的反应。这使BBSSN能够模拟生物突触中兴奋性和抑制性神经递质的共存和相互作用，具备模拟生物行为的多水平可调性和适应性。

       此外，BBSSN能够在两小时内自愈严重的机械损伤，消除了神经形态电子学在实际应用中的限制。由此，研究团队开发了人工传出神经，通过不同拉伸程度调节突触后电流，实现本体感知反馈，模拟生物运动神经对屈肌和伸肌的协调调节以及生物系统的自适应性运动功能，从而有效预防肌肉过度损伤。作者：刁雯蕙 来源： 中国科学报

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