东北大学王舒禹 Adv. Mater.：高响应离子压电效应中的门控行为与其机理

主要观点总结

本文介绍了离子压电效应在柔性电子领域的最新研究，特别是在神经调控和机器人神经形态的触觉传感方向的应用。研究人员发现了离子压电的新现象——强非线性门控行为，类似于生物神经的门控现象。这一发现为神经形态触觉感知提供了新的思路，并展示了在假肢和机械手的应用潜力。研究还涉及到离子压电效应的理论分析和实验验证。

关键观点总结

关键观点1: 离子压电效应及其应用价值

离子压电效应是一种利用机械刺激产生电信号的方法，最近在柔性电子领域受到关注。它在神经调控和机器人神经形态的触觉传感方向有潜在应用价值。

关键观点2: 新型门控行为的研究发现

研究人员在PAM/PVA/PEDOT:PSS水凝胶中发现了强非线性门控行为，类似于生物神经的门控现象。这一发现为神经形态触觉感知提供了新的思路。

关键观点3: 门控行为的机理研究

研究人员通过仿真和实验验证了门控行为的机理，发现阴阳离子扩散速率的显著差异是造成这一现象的关键。

关键观点4: 离子压电效应的应用示范

研究人员将离子压电水凝胶应用于假肢和机械手的触觉感知，实现了对温和触碰和疼痛刺痛的感知分类。这种自供电、易加工的材料可以轻易扩展成大面积的应用。

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点击上方 “ 蓝字 ” 一键订阅 作为一种新型力致电的方法，离子压电效应最近在柔性电子领域很火，还在 2022 年登上《 Science 》期刊。 它是利用机械刺激下引起离子分离来产 生电信号，和生物体的用离子传到的电信号有相近之处（图 1 ），都是电压较小且电流较大。另外，它与皮肤神经中门控离子迁移的机理有类似的地方。所以它展现了在神经调控方向与机器人神经形态的触觉传感方向的应用潜力，具有极高的研究价值 。 然而目前关于其机理和高灵敏响应的研究还尚未成熟，需要探索的新的方法并且形成新的理论，此外能否让离子压电信号有类似神经动作电位的门控行为还未能知晓。 近日， 东北大学的 王舒禹 副 教授与 北理工 的 化麒麟 研 究员合作的研究报道了离子压电的新现象，他们发现在 PAM/PVA/PEDOT:PSS 水 凝胶中 可以产生 不同于以往 ………………………………