大邱庆北科学技术院，Science Advances！
文摘
2024-11-24 19:30
青海
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神经形态工程是一种受到人脑神经结构和功能启发的创新技术，因其在动态感知复杂外部刺激和自主驱动响应方面的潜力，广泛应用于听觉、嗅觉、触觉和视觉等多个领域。与传统的感知材料相比，这种新型材料在能耗低、数据冗余少和电路简化等方面具有显著优势。然而，现有的感知系统在自主控制和实时响应方面仍然存在不足，尤其是在对有害辐射的识别与应对上，这为相关应用带来了新的挑战。近日，来自韩国原子能研究所Sungbin Park团队、大邱庆北科学技术院Bong Hoon Kim研究小组的科学家在仿生黑素生成的神经形态设备研究中取得了新进展。该团队设计了一种单片集成的设备，旨在提供对有害紫外线（UV）辐射，特别是UVA（315至400 nm）的仿生保护。通过模拟生物黑素生成过程，该系统能够实时监测紫外线辐射水平，并在辐射超过人体耐受限度时自主提供保护。研究中，团队利用光伏伤害感受器将紫外线刺激转化为电信号，并通过驱动晶体管进行处理，进而激活串联的电致变色装置，实现了对有害辐射的主动屏蔽。实验结果显示，该设备具有高达97%的UVA屏蔽能力，并能够在49至116秒内快速响应不同强度的紫外线照射。此外，系统的灵敏度和响应时间能够根据紫外线的照射条件自主调节，显示出显著的自适应能力。该研究成果不仅为开发高性能的自主感知设备提供了新的思路，还为应对环境中有害辐射的挑战提供了切实可行的解决方案，标志着神经形态工程在生物仿生和环境监测领域的重要应用。
