Vom menschlichen Auge inspiriertes weiches optoelektronisches Gerät mit hochdichtem MoS2-Graphen-beschichtetem gebogenen Bildsensorarray

Weiche bioelektronische Geräte bieten neue Möglichkeiten für implantierbare Geräte der nächsten Generation aufgrund ihrer weichen mechanischen Eigenschaften, die zu minimalen Gewebeschäden und Immunreaktionen führen. Ein weiches Implantat-Optoelektronikgerät zur optischen Sensorik und retinalen Stimulation wurde jedoch noch nicht entwickelt, da die herkömmlichen Bildgebungsmodule und deren Materialien zu sperrig und starr sind. Hier beschreiben wir ein hochdichtes und hemisphärisch gebogenes Bildsensorarray, das die atomar dünne MoS2-Graphen-Heterostruktur und designs von spannungsentlastenden Geräten nutzt. Das hemisphärisch gebogene Bildsensorarray zeigt Infrarotblindheit und erfasst erfolgreich pixelierte optische Signale. Wir bestätigen die Gültigkeit der vorgeschlagenen weichen Materialien und ultradünnen Gerätdesigns durch theoretische Modellierung und finite Elementanalyse. Anschließend schlagen wir das ultradünne hemisphärisch gebogene Bildsensorarray als vielversprechendes Bildelement im weichen retinalen Implantat vor. Das CurvIS-Array wird als weiches implantierbares optoelektronisches Gerät, inspiriert vom menschlichen Auge, angewendet, das optische Signale erkennen und programmierte elektrische Stimulation auf Sehnerven mit minimalen mechanischen Nebenwirkungen auf die Retina anwenden kann.