0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

级联异质门控双相凝胶离电器件,有望实现生命体与机器的连通

MEMS 来源:MEMS 2023-12-04 16:11 次阅读

这种新型器件让生命体与机器实现无缝衔接

记者26日从中国科学院理化技术研究所获悉,来自该所等单位的研究人员开发了一种具有级联异质界面的双相凝胶离电器件,实现多种离子信号的转换和传输。该器件有望实现生命体与机器的连通。相关研究成果发表于《科学》杂志。

一直以来,地球上的生物体主要靠离子传递电信号,各种离子就像一颗颗小球,在受到电信号等刺激时,按需向目的地前进。而人工电子电路则主要依靠电子进行信号传输。

e9803ea4-912c-11ee-939d-92fbcf53809c.png


级联异质门控双相凝胶材料(中国科学院理化所供图)

近年来,能够将离子和电子的电荷转移与信号转换结合的离电器件引起广泛关注。这些器件在生物和非生物系统之间发挥着纽带作用,在神经电极、神经假体、智能可植入设备等领域有着广阔的应用前景。

“然而,现有的离电器件普遍存在一个局限,即它们仅具有单一电子或离子信息载体,难以容纳更多生物相容信息。如何实现多种生物离子信号的有效可控传输,关联复杂生物系统,一直是个难题。”论文通讯作者、中国科学院理化所研究员闻利平说。

受神经界面门控结构的启发,在中国科学院理化所江雷院士的指导下,闻利平研究员和中国科学院大学副教授赵紫光联合清华大学教授徐志平以及首都医科大学教授刘慧荣,构建了具有离子富集相和连续低电导相的双相凝胶离电器件。

“在电场的作用下,离子部分去水合和再水合的过程将交替而连续地进行。由于不对称化学结构和空间尺寸的影响,异质界面将扮演多重‘门’的作用,迫使离子‘小球’脱掉由水分子组成的‘外套’,而它们脱掉‘外套’的难易程度是不一样的,使不同离子信号的传输产生数量级的区别。”赵紫光说,因此,在不同电压刺激下,该器件能够对离子传输能垒进行排序和控制,让“小球有序奔跑”,实现多元离子的分级传输。

闻利平表示,这项研究成果有望在神经拟态信号传输方面发挥重要作用,为实现生物-非生物系统的多元复杂信号通讯提供新的思路和方法。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电极
    +关注

    关注

    5

    文章

    804

    浏览量

    27137
  • 电荷
    +关注

    关注

    1

    文章

    604

    浏览量

    36082
  • 生物系统
    +关注

    关注

    0

    文章

    6

    浏览量

    684

原文标题:级联异质门控双相凝胶离电器件,有望实现生命体与机器的连通

文章出处:【微信号:MEMSensor,微信公众号:MEMS】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    凝胶半导体材料问世,有望用于生物集成电路

    -电子器件界面特性,已经实现了多种检测、诊断和治疗功能。 但和硅基电子器件相比, 水凝胶电子器件因为缺少半导体水
    的头像 发表于 10-29 17:33 210次阅读
    水<b class='flag-5'>凝胶</b>半导体材料问世,<b class='flag-5'>有望</b>用于生物集成电路

    基于波导集成的石墨烯一化光电器件

    最近,西湖大学李兰研究员课题组提出了基于石墨烯异质结的调制、探测一化集成光电子器件,该器件利用了石墨烯可调的复折射率和零带隙特性,将石墨烯异质
    的头像 发表于 06-26 17:07 1w次阅读
    基于波导集成的石墨烯一<b class='flag-5'>体</b>化光<b class='flag-5'>电器件</b>

    基于压电陶瓷传感器的智能枕头非侵入式生命体征监测

    具体的软硬件实现点击http://mcu-ai.com/MCU-AI技术网页_MCU-AI 一、摘要 在家中睡眠期间对人体生命体征进行实时监测对于实现及时检测和救援至关重要。然而,现有的用于监测人类
    发表于 06-12 15:20

    石墨烯/硅基异质集成光电子器件综述

    石墨烯/硅基异质集成的光子器件研究在近年来取得了巨大进展,因石墨烯所具有的诸多独特的物理性质如超高载流子迁移率、超高非线性系数等,石墨烯/硅基异质集成器件展现出了诸如超大带宽、超低功耗
    的头像 发表于 04-25 09:11 916次阅读
    石墨烯/硅基<b class='flag-5'>异质</b>集成光电子<b class='flag-5'>器件</b>综述

    生命体征监测雷达,硬核科技“变身”健康监测的好帮手

    生命体征监测雷达模组是一款基于超宽带(UWB)生物雷达技术、自成体系的隔空人体生命参数测量传感器,能发射、接收和处理电磁波对人体进行扫描,通过感应人体胸腔的起伏运动,运用相关的信号处理方法,实现人体呼吸和心率的监测功能以及睡眠质
    的头像 发表于 04-19 17:30 984次阅读
    <b class='flag-5'>生命体</b>征监测雷达,硬核科技“变身”健康监测的好帮手

    英飞凌的毫米波雷达产品进行低成本生命体征检测推动医疗保健行业变革

    在普通的非ICU患者中,有高达75%的不良事件和可预防死亡是因缺乏多参数生命体征(VS)监测而发生。
    的头像 发表于 03-01 13:44 1747次阅读

    毫米波雷达产品实现无接触测量生命体征和呼吸速率,推动医疗保健行业变革

    在普通的非ICU患者中,有高达75%的不良事件和可预防死亡是因缺乏多参数生命体征(VS)监测而发生。患者和老年人医疗保健的一个重要方面是监测呼吸速率和心率等生命体征。大多数用于追踪生命体征的设备
    的头像 发表于 01-15 21:51 539次阅读
    毫米波雷达产品<b class='flag-5'>实现</b>无接触测量<b class='flag-5'>生命体</b>征和呼吸速率,推动医疗保健行业变革

    英飞凌的毫米波雷达产品实现无接触测量生命体征和呼吸速率

    用于追踪生命体征的设备,如心电图和脉搏血氧仪,需要通过绑带和电极直接接触皮肤,并且需要接线或定期充电,使得患者无法自由活动。 然而,先进的雷达传感器的出现催生出无需任何身体接触的全新生命体征监测技术。且因非接触式生命体
    的头像 发表于 01-14 20:07 411次阅读
    英飞凌的毫米波雷达产品<b class='flag-5'>实现</b>无接触测量<b class='flag-5'>生命体</b>征和呼吸速率

    英飞凌毫米波雷达实现无接触测量生命体征和呼吸速率推动医疗变革

    在普通的非ICU患者中,有高达75%的不良事件和可预防死亡是因缺乏多参数生命体征(VS)监测而发生。
    的头像 发表于 01-13 09:30 1641次阅读

    英飞凌 | 无接触测量生命体征和呼吸速率:雷达传感器推动医疗保健行业变革

    在普通的非ICU患者中,有高达75%的不良事件和可预防死亡是因缺乏多参数生命体征(VS)监测而发生[1]。患者和老年人医疗保健的一个重要方面是监测呼吸速率和心率等生命体征。大多数用于追踪生命体
    的头像 发表于 01-09 14:20 894次阅读
    英飞凌 | 无接触测量<b class='flag-5'>生命体</b>征和呼吸速率:雷达传感器推动医疗保健行业变革

    电源门控单元的实现原理

    标题为“电源门控”的文章演示了电源门控单元的实现以及它如何帮助最大限度地减少 SoC 的泄漏功耗。其基本原理是切断从电池(VDD)到接地(GND)的直接路径。虽然有效地节省泄漏功率,实施讨论遭受一个
    的头像 发表于 01-08 12:27 495次阅读
    电源<b class='flag-5'>门控</b>单元的<b class='flag-5'>实现</b>原理

    双相机道路检测方案

    双相机道路检测方案ZQLB机器视觉一体式成像组件,解决传统道路检测难题
    的头像 发表于 12-14 11:40 488次阅读
    <b class='flag-5'>双相</b>机道路检测方案

    MIT用于生命体征监测的可摄入传感器装置进行首次人体试验

    整个生命体征监测系统由VM药丸、接收器、笔记本电脑和磁铁组成。VM药丸的外壳(直径9 mm,长度25 mm)由生物相容性聚醚醚酮塑料(0.5 mm厚)制成,由两节氧化银钮扣电池为其供电。
    的头像 发表于 12-10 09:31 772次阅读
    MIT用于<b class='flag-5'>生命体</b>征监测的可摄入传感器装置进行首次人体试验

    基于离子凝胶微针阵列的智能消防安全可穿戴电子器件

    离子凝胶为柔性电子器件提供了创新的应用与未来前景,涵盖可穿戴电子器件、软机器人和智能系统等领域。
    的头像 发表于 12-08 14:16 1129次阅读
    基于离子<b class='flag-5'>凝胶</b>微针阵列的智能消防安全可穿戴电子<b class='flag-5'>器件</b>

    我国科学家开发出能够连通生命体机器电器件

    近年来,能将离子和电子的电荷转移与信号转换结合起来的电器件受到广泛关注。这些部件在生物和非生物系统之间起着连接作用,在神经电极、神经假、智能可植入设备等领域具有广阔的应用前景。
    的头像 发表于 11-27 14:48 570次阅读