核心观点 - 韩国蔚山科学技术院研发出一款由天然环保材料制成的完全可生物降解人工突触 该装置在保持超低能耗与长记忆时间的同时 具备优异的生物降解性 为可持续神经形态技术的发展开辟了新方向 [1][2] 技术突破与性能 - 该人工突触采用贝壳、豆类和植物纤维等天然可生物降解聚合物构建分层结构 其结构类似微型“三明治” 两层离子活性层之间夹着一层由植物茎提取的醋酸纤维素制成的离子结合层 [1] - 装置通过“离子—偶极耦合”效应工作 通电时释放钠离子模拟神经递质功能 即使在停止刺激后部分离子仍可保留 从而支持短期与长期记忆等多种突触可塑性 [1] - 该装置的记忆保持时间长达近100分钟 创下目前可生物降解突触的最长纪录 [1] - 装置能耗极低 每次信号传递仅消耗0.85飞焦耳 远低于自然脑突触每次活动所需的2.4至24飞焦耳 [1] 环保特性与降解性能 - 该设备具有完全生物降解特性 其离子活性层与结合层在土壤中约16天即可自然分解 [2] - 所用材料如醋酸纤维素等均对环境安全 分解后不残留有害物质 [2] 应用潜力展示 - 团队通过一个简易机器人系统展示了应用潜力 当设备感知到热时 内部离子运动可放大信号并触发机械手迅速从高温物体撤回 模拟人类的反射行为 [2] - 这项技术预示着未来或可开发出能够学习、响应环境刺激 并在完成任务后无害化消失的环保机器人 [2] 行业意义 - 该成果同步攻克了人工突触在超低功耗、稳定性、耐用性与生物降解性等方面的多项难题 [2] - 这是开发能与环境安全交互并最终自然消融的神经形态设备的重要进展 [2]