期刊导读
Journal Guide
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Self-Adhesive, Stretchable, and Thermosensitive Iontronic Hydrogels for Highly Sensitive Neuromorphic Sensing−Synaptic Systems
主要作者：陈雪丹
文章来源：Nano Letters
摘要：模拟化学环境中受体纳米通道感知和突触离子信息处理的人工感觉传入神经对于生物电子学来说是非常需要的。然而，在实现逼真的纳米级共形接触、敏捷的多模态传感响应和离子突触反馈方面仍然存在挑战。在这里，通过水分子储层策略引入了一种精确调谐的相变聚N-异丙基丙基酰胺(PNIPAM)水凝胶。所得到的具有强交联网络的水凝胶具有优异的机械性能(约2000%的伸长率)和强大的粘合强度。重要的是，水凝胶增强的离子电导和温度敏感成分的异质结构能够实现高度敏感的应变信息感知(GFmax=7.94，响应时间约为87 ms)、温度信息感知(TCRmax=-1.974%/°C，响应时间为270 ms)和低能耗突触可塑性（42.2 fJ/spike）。作为演示，构建了一个神经形态传感-突触系统，该系统将离子电子应变/温度传感器与纤维突触集成在一起，用于实时信息传感、辨别和反馈。这项工作在仿生机器人和生物电子学方面具有巨大的潜力。
（信息以英文摘要为准）
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文章介绍：离子导电水凝胶具有类组织柔软度、丰富的含水量、离子导电性和生物相容性，在软机器人、可穿戴电子和生物电子工程中具有广阔的应用前景。然而，由于界面不兼容、机械性能差、能量消耗大、感知能力有限等缺点，基于离子导电水凝胶的仿生突触器件（如类人皮肤）在实际应用中受到各种各样的限制。
为此，提出可精确相变温度的片状硅酸镁锂掺杂的聚N-异丙基丙基酰胺水凝胶，模拟TRPV2热受体。制备的水凝胶表现出卓越的机械性能和强的附着力，断裂伸长率、杨氏模量、韧性和抗拉强度分别为1930%、5.91kPa、0.494 MJ/m3和34.2kPa。水凝胶中增强的离子纳米通道电导率和异构温度敏感单体能够以高灵敏度（GFmax =7.94）和快速响应（~87ms）进行应变感知。制备的热敏器件表现出TCRmax=-1.974%/（20-40℃）和270/390 ms(10-45℃)的温度响应/恢复时间，并通过引入温度变色材料实现视觉温度感知。在水凝胶中掺入ZnSO4作为离子导体，与MoS2纳米片构建了人工突触纤维，从而开发了一个仿生物感官突触神经形态系统，该系统能够通过突触信号进行实时应变/温度检测、识别和响应，并具有低能耗突触塑性性能（42.2fJ/spike)。因此，该工作为多模传感类人皮肤的应用提供了指导。
我校材料科学与工程学院研究生陈雪丹为论文第一作者，袁双龙副研究员为共同通讯作者，与中国科学院苏州纳米所、新加坡南洋理工大学合作完成，我校为第一作者单位。
期刊介绍
NANO LETTERS是一个国际论坛，报告纳米科学和纳米技术所有需要快速传播领域的基础、应用和新兴研究的原创成果。该期刊创刊于2001年，由American Chemical Society出版。
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信息来源：华东理工大学 新闻网
排版：周濛
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