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神经形态工程
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科学家用导电塑料制成人造神经元 可表现多达十七种关键特性
科技日报· 2025-09-24 07:35
研究突破与核心成果 - 瑞典林雪平大学团队开发出由导电塑料(共轭聚合物)制成的人造神经元,能够模拟生物神经元多达17种关键特性 [1] - 该人造神经元能够实现“反重合检测”的信息处理功能,即仅当某一输入信号存在而另一信号缺失时才会被激活,这是人类触觉感知等复杂过程的关键原理 [1] - 该成果发表在《科学进展》期刊上,为新一代可植入人体的传感器、医疗器件及先进机器人技术带来广阔前景 [1] 技术演进与设计优化 - 研究团队在2023年初已构建出能模拟生物神经元22项关键特性中15项的人工神经细胞,但当时设计依赖多种组件,限制了实际应用 [2] - 最新研究将整个系统浓缩为一个有机电化学晶体管,结构极为精简,却仍能表现多达17种神经元特性 [2] - 新型人工神经元尺寸与真实人类神经细胞相当,具备高度的生物兼容性和集成潜力,是目前报道过的最简单且生物学相关性最高的人工神经元之一 [2] 材料科学与技术路径 - 传统硅基电子器件难以与人体神经细胞有效沟通,因其运行的物理机制不同 [1] - 研究转向使用共轭聚合物这类柔性有机材料,其不仅能传导电子,还能传输离子,具备与生物系统自然交互的独特优势 [1] - 该研究证明有机电子学不仅是硅基电子的柔性替代品,更有潜力实现新型神经形态计算,将生物学与电子学真正连接起来 [2] 应用前景与行业影响 - 该人造神经元突破使得未来在假肢或机器人中集成更灵敏、更智能的触觉成为可能 [1] - 该技术为未来将人工神经元直接整合进活体组织或软体机器人系统铺平了道路 [2]