Eine photoelektrochemische retinomorphe Synapse

Zusammenfassung Die Nachbildung menschlicher visueller Funktionen mit künstlichen Geräten ist ein seit langem verfolgtes Ziel des neuromorphen Bereichs. Die Emulation der chemischen Sprachkommunikation des visuellen Systems in Flüssigkeiten bleibt jedoch eine große Herausforderung. Hier wird eine "multifarbige" hydrogelbasierte photoelektrochemische retinomorphe Synapse berichtet, die einzigartige chemisch-ionische-elektrische Signalübertragung in einem wässrigen Elektrolyten ermöglicht, die u.a. Farbwahrnehmung und biomolekülvermittelte synaptische Plastizität einschließt. Basierend auf den spezifischen enzymkatalysierten chromogenen Reaktionen wurden drei multifunktionale gefärbte Hydrogele entwickelt, die nicht nur mit dem Bi2S3-Photogate synergieren, um die Primärfarben zu erkennen, sondern auch mit einem bestimmten polymeren Kanal synergieren, um das Langzeitgedächtnis des Systems zu fördern. Weiterhin wird ein synaptisches Array zur Erfassung von Farbimages und biomolekülkodierter Informationskommunikation konstruiert. Mithilfe der vielseitigen Biochemie wird die biochemisch gesteuerte reversible photoelektrische Reaktion der Zapfenzelle weiter nachgeahmt. Diese Arbeit führt reiche chemische Designs in retinomorphe Geräte ein und bietet eine Perspektive zur Nachbildung des menschlichen visuellen Systems in Flüssigkeiten.