稳定的有机电化学神经元基于p型和n型梯形聚合物
Han-Yan Wu1, Jun-Da Huang1,2, Sang Young Jeong3
1Laboratory of Organic Electronics, Department of Science and Technology, Linköping University, SE-60174 Norrköping, Sweden. simone.fabiano@liu.se.
Materials horizons
|July 21, 2023
概括
有机混合离子电子导体 (OMIEC) 的甲基化显著提高有机电化学晶体管 (OECT) 的稳定性和性能. 这一突破使稳定,高收益的互补逆变器和有机神经元用于先进的生物电子应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 生物电子学 生物电子学
背景情况:
- 有机电化学晶体管 (OECT) 是下一代生物电子技术的关键,最近的p型/n型有机混合离子电子导体 (OMIEC) 的进展使功率高效的互补电路成为可能.
- 尽管取得了进展,但OECT的长期运行稳定性,特别是n型OMIEC,仍然是一个重大挑战,阻碍了广泛采用.
研究的目的:
- 通过聚合物骨干修改,提高p型OECT的稳定性和性能.
- 开发高性能互补OECT电路和生物启发的神经形态设备.
主要方法:
- 合成的甲基化醇西酸基 (PBBT-Me) 阶梯聚合物.
- 使用 PBBT-Me 制造的 p 型 OECT 和使用 n 型 poly ((benzimidazobenzophenanthroline) (BBL) 的补充逆变器.
- 通过使用开发的互补逆变器,证明有漏洞的整合和燃烧类型有机电化学神经元 (LIF-OECNs).
主要成果:
- 与非甲基化PBBT-H相比,甲基化PBBT-Me显示OECT移动性增加了25倍,移动性×体积容量 (μC*) 增加了36倍.
- 互补的逆变器实现了创纪录的194VV-1直流增益,具有出色的稳定性.
- LIF-OECN在生物相关频率 (~2 Hz) 上运行,连续运行长达6.5小时.
结论:
- 简单的甲基化PBBT梯形聚合物产生高度稳定和高性能的p型OECT.
- 开发的补充OECT技术为具有传感器内计算能力的稳定生物电子电路提供了一个有前途的平台.
- 这项工作显著提升了强大且持久的生物电子设备的潜力.
