一种自供电仿生触觉神经元器件及其制备方法和应用技术

技术编号:41976982 阅读:20 留言:0更新日期:2024-07-12 12:09
本发明专利技术属于传感器技术领域,公开了一种自供电仿生触觉神经元器件及其制备方法和应用。该自供电仿生触觉神经元器件,其组成包括依次叠层设置的保护层、压力感知层和信号传输电极层;保护层包括聚合物薄膜;压力感知层为复合离子水凝胶薄膜,复合离子水凝胶薄膜包括锂盐、聚烯酸和聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。该自供电仿生触觉神经元器件具有自供电,灵敏度高,线性传感范围大,稳定性好,生物相容性好,并能够模拟神经元的信号时空整合功能,适用于压力感知和基于电生理刺激的神经调控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器,特别涉及一种自供电仿生触觉神经元器件及其制备方法和应用


技术介绍

1、触觉感知是生物系统和外界沟通的桥梁,促进生物体对外界环境变化的感知。受生物体传感功能的启发,基于压阻式、压电式、摩擦电式和压电容式等柔性传感器的仿生电子皮肤被开发出来,可以模拟皮肤对静态和动态力的感知,广泛应用于柔性压力传感领域。

2、然而,传统的传感系统需要高密度的传感器阵列和计算电路来获取高分辨的压力信息,能耗较高,集成难度大。此外,传感系统产生的电信号不能直接被生物系统识别,需要振荡器、边缘检测等信号转换电路和生物兼容的神经接口实现传感器信号到生物电信号的转换,不利于在智能假肢领域的应用。因此,为了推动智能假肢的发展,需要模仿生物触觉神经元系统,制备感算存一体化的仿生触觉神经元器件,以实现生物系统和人工传感系统之间无缝通信。

3、随着光刻、丝网印刷等大规模集成技术的发展,基于忆阻器/突触晶体管的cmos(金属氧化物半导体)逻辑电路是制备仿生触觉神经元的有效途径。基于离子水凝胶作为栅极介质层的突触晶体管,利用双电层电容效应,仿生触觉神经本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自供电仿生触觉神经元器件,其特征在于,其组成包括依次叠层设置的保护层、压力感知层和信号传输电极层;

2.根据权利要求1所述的自供电仿生触觉神经元器件,其特征在于,所述复合离子水凝胶薄膜中的聚烯酸为聚丙烯酸。

3.根据权利要求1所述的自供电仿生触觉神经元器件,其特征在于,所述复合离子水凝胶薄膜中聚烯酸的质量占比为20-50%。

4.根据权利要求1所述的自供电仿生触觉神经元器件,其特征在于,所述复合离子水凝胶薄膜中锂盐的质量为聚烯酸的质量的0.5-3%;和/或,所述复合离子水凝胶薄膜中聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的质量占比为50-80%。

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【技术特征摘要】

1.一种自供电仿生触觉神经元器件,其特征在于,其组成包括依次叠层设置的保护层、压力感知层和信号传输电极层;

2.根据权利要求1所述的自供电仿生触觉神经元器件,其特征在于,所述复合离子水凝胶薄膜中的聚烯酸为聚丙烯酸。

3.根据权利要求1所述的自供电仿生触觉神经元器件,其特征在于,所述复合离子水凝胶薄膜中聚烯酸的质量占比为20-50%。

4.根据权利要求1所述的自供电仿生触觉神经元器件,其特征在于,所述复合离子水凝胶薄膜中锂盐的质量为聚烯酸的质量的0.5-3%;和/或,所述复合离子水凝胶薄膜中聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的质量占比为50-80%。

5.根据权利要求1所述的自供电仿生触觉神经元器件,其特征在于,所述锂盐选自...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖凯戴季卿
申请(专利权)人:南方科技大学
类型:发明
国别省市:

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