针对这一关键问题,清华大学材料学院尹斓副教授、符汪洋副教授与清华大学电子系张沕琳副教授等课题组紧密合作,通过引入“呼吸图法”制备的多孔固态电解质,设计并制备了基于全固态有机电化学晶体管的仿生嗅觉突触。实验证明,H2S与多孔固态电解质的相互作用增大了有机电化学晶体管的栅极调制作用,实现了器件对H2S高灵敏度(ppb级别)的感知和记忆能力。
![20230306-基于全固态有机电化学晶体管的柔性仿生嗅觉突触的示意图-材料学院-图1.png](https://www.tsinghua.edu.cn/__local/5/51/0A/FE3C2647866D4D17F266C654BBE_A3E444A6_498B8.png)
图1.基于全固态有机电化学晶体管的柔性仿生嗅觉突触示意图
这一工作成功制备了基于全固态有机电化学晶体管的柔性仿生嗅觉突触器件,证明了由H2S介导的突触可塑性行为,包括抑制性突触后电流(IPSC),成对脉冲抑制(PPD),短期记忆(STM),长期记忆(STM),短期记忆到长期记忆的过渡(STM to LTM)。这种集成了感知和记忆能力的仿生突触电子能对有害气体的累积性损害做出预警,为未来实现模拟神经生物系统的传感和记忆功能的电子鼻提供了新的思路和策略。
![20230306-基于全固态有机电化学晶体管的柔性仿生嗅觉突触的工作机制-材料学院-图2.png](https://www.tsinghua.edu.cn/__local/4/58/93/F6B1806ABB89331BA30C5376C1C_2C7F35EE_3338F.png)
图2.基于全固态有机电化学晶体管的柔性仿生嗅觉突触的工作机制
相关研究成果近日以“具有气体递质介导突触可塑性的柔性仿生嗅觉突触”(A Flexible and Biomimetic Olfactory Synapse with Gasotransmitter-Mediated Plasticity)为题发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。
该研究的第一完成单位为清华大学材料学院。清华大学材料学院尹斓副教授为本文的通讯作者,清华大学材料学院博士生邓雨平、北京大学工学院硕士生赵明幽为本文的共同第一作者。符汪洋副教授、电子系张沕琳副教授等为论文作出了重要贡献。研究得到了国家自然科学基金、清华-北京协和医院创新科研项目等的支持。
论文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202214139
供稿:材料学院
题图设计:刘雨田
编辑:李华山
审核:郭玲
2023年03月07日 10:56:41