研究進展：智能觸覺皮膚-內置突觸功能 石墨烯/離子凝膠 | Nature Materials
觸覺感知Tactile perception涉及慢適應和快適應傳入神經元信號的預處理。在機械敏感性受體mechanoreceptors及其樹突或末梢之間，這些傳入afferent神經元（即上行傳導束Ascending Pathway）表現(xiàn)出了類似突觸的相互作用，將信號傳遞到大腦。對于人工觸覺傳感系統(tǒng)來說，這些適應和感覺記憶功能模擬，是至關重要的。
今日，韓國成均館大學Seok Ju Hong, Yu Rim Lee, Atanu Bag，Nae-Eung Lee團隊在Nature Materials上發(fā)文，受人類觸覺傳入系統(tǒng)的啟發(fā)，提出了一種具有內置突觸功能的人工突觸機械敏感性受體陣列，這主要是通過將突觸晶體管與還原氧化石墨烯通道、離子凝膠柵極電介質和彈性指紋狀感受層垂直集成在一體化平臺中。
觸覺刺激的感受層和柵極電介質之間的摩擦電-電容柵極，可以響應于控制興奮性突觸后電流模式，實現(xiàn)信號預處理的慢適應和快適應特性。人工突觸機械感受器陣列，通過使用融合慢適應和快適應突觸后值的機器學習，展示了書寫風格、表面模式和紋理識別，為智能皮膚提供了高數(shù)據效率和潛力。
受生物啟發(fā)的人工突觸機械敏感性受體，具有智能觸覺皮膚的內置突觸功能。
圖1:人類和人工觸覺感知比較。
圖2:突觸還原氧化石墨烯場效應晶體管reduced graphene oxide channel field-effect transistor，rGO-FET突觸特性的表征。
圖3:觸覺刺激過程中，人工突觸機械敏感性受體artificial synaptic mechanoreceptors，ASMRs的結構、機制和突觸特性。
圖4:內置突觸功能的ASMRS陣列應用。
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