生物灵感的离子突触纤维用于超低功率复合的神经形态感应运动织品
Long Chen1,2, Ming Ren1, Jianxian Zhou1
1Key Laboratory of Multifunctional Nanomaterials and Smart Systems, Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215123, China.
概括
研究人员开发了一种用于可穿戴电子产品的新型电离子突触纤维 (ISF). 这种纤维使得基于织物的神经形态系统中的仿生信息处理和运动控制成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 神经科学是一个神经科学.
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 人工神经形态设备为可穿戴电子产品提供了潜力,但将它们集成到织物中用于仿生功能是具有挑战性的.
- 现有的方法在灵活的织系统中实现有效的信息感知,处理和运动控制反方面存在局限性.
研究的目的:
- 为先进的可穿戴电子产品设计一种新型的准固态离子突触纤维 (ISF).
- 展示基于织的神经形态感应运动系统,用于集成感应,处理和运动控制.
主要方法:
- 使用光响应TiO2,离子储存Co-MoS2和离子输送层制造一个离子突触纤维 (ISF).
- 将多个ISF交织成合成神经组织,用于并行传输信息.
- 构建基于织品的多重复合神经形态传感器系统,将ISF与人工纤维肌肉连接起来.
主要成果:
- 设计的ISF表现出短期的突触可塑性,Femtojoule水平的能量消耗和信号传导能力.
- 合成神经组织可以同时传播不同的光学信号,并行传输信息.
- 该系统展示了时空信息集成,并控制人造纤维肌肉的协调运动动作.
结论:
- 拟议的电子突触纤维和基于织品的系统为可穿戴电子,软机器人和生物医学工程提供了一个有前途的平台.
- 这项工作推动了神经形态功能融入灵活和可穿戴的织系统.
- 开发的系统为智能织品中复杂的仿生传感和执行铺平了道路.
