一种基于SnO2纳米线突触器件的味觉神经形态系统及其制备方法和应用技术方案

本发明专利技术为一种基于SnO2纳米线突触器件的味觉神经形态系统及其制备方法和应用。该系统的组成包括SiO2衬底、中间层、栅介质层和间隔电极；其中，SiO2衬底表面的中部为中间层，两端为间隔电极；中间层的上部覆盖有栅介质层；所述的中间层为SnO2半导体纳米线阵列；所述的栅介质层为壳聚糖离子凝胶。本发明专利技术得到的壳聚糖离子凝胶传感器，可以通过电流变化感知和识别不同浓度的生理盐水，在SnO2纳米线人工突触的协同作用下，突触电子器件对不同浓度下的壳聚糖离子凝胶传感器传来的信号进行信息处理，从而实现了对味觉的感知、检测和信息处理。检测和信息处理。检测和信息处理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SnO2纳米线突触器件的味觉神经形态系统及其制备方法和应用

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[0001]本专利技术属于神经形态系统领域，特别是基于SnO2纳米线的味觉神经形态系统。

技术介绍
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[0002]近年来随着电子学、生医工程和脑机接口发展的不断深入，大量的神经形态系统被提出用于人类健康检测和残障人士的恢复；搭建具有感知、信息处理、监测功能的神经形态电子系统具有重大的应用前景。感受系统作为人体信息处理核心是大脑与外界环境的中间环节，作用至关重要。人体感受系统主要包含视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉五大类型。目前对于触觉、视觉、嗅觉系统的研究已取得了巨大进展，而味觉系统作为五大基本感觉系统之一，却鲜有报道。传统的味觉检测装置大致可分为基于脂质的聚合物膜，人类味觉受体等电位型、伏安型人工舌头。这些设备不仅价格昂贵、体积较大不方便携带，更重要的是不能实现味觉的检测、信息处理功能的集成，很难满足神经形态电子系统的需求。因此，通过模仿人类舌头上的咸度感知机制，制备出具有高灵敏度的、集成检测和信息处理功能的味觉神经形态系统具有及其重要的意义，将会为神经形态电子学的发展提供重要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SnO2纳米线突触器件的味觉神经形态系统，其特征为该系统的组成包括SiO2衬底、中间层、栅介质层和间隔电极；其中，SiO2衬底表面的中部为中间层，两端为间隔电极；中间层的上部覆盖有栅介质层；所述的中间层为SnO2半导体纳米线阵列；所述的纳米线的直径为100nm～5μm；长度为0.1cm～10cm；间距为100μm～500μm；所述的栅介质层为壳聚糖离子凝胶；薄膜的厚度范围为10～20μm；所述的间隔电极为源电极和漏电极；二者材料相同或不同，具体为金或银；厚度为20
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200nm；间距为500μm
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2000μm；所述的衬底为二氧化硅片。2.如权利要求1所述的基于SnO2纳米线突触器件的味觉神经形态系统的制备方法，其特征为该方法包括如下方法：1)将壳聚糖粉末溶解在冰醋酸溶液中，在55～75℃下以300～650rpm的速度搅拌30
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60分钟，得到混合溶液；其中，每4ml的冰醋酸溶液溶解30～80mg的壳聚糖粉末；冰醋酸溶液的质量百分浓度为1％～4％；2)向步骤1)中的混合溶液中加入甘油，搅拌5～60分钟，再超声分散5
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30分钟，然后室温下静置0.2～5小时；每4ml混合溶液加入0.15～0.6ml的甘油；3)静置完成后，将步骤2)中得到的溶液滴在基片上，在70
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100℃下干燥20
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30分钟，得到胶体薄膜；4)将聚乙烯吡咯烷酮、氯化亚锡二水合物溶于N,N
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二甲基甲酰胺中，常温下搅拌溶解0.5～24小时，得到前驱体溶液；其中，聚乙烯吡咯烷酮：氯化亚锡二水合物的质量比为1:1
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3:1；前驱体溶液中，聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为10
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20％；5)将前驱体溶液吸取至注射器中，利用电流体喷印设备将前驱体溶液打印衬底上成为纳米线阵列；所述过程的静电纺丝参数为：静电纺丝电压为1～2kV，注射器针头到基板的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文涛，杨露，王子贤，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：