离子导电聚合物对改善神经形态器件至关重要

“神经形态 “指的是模仿大脑神经细胞的行为。当人们谈到神经形态计算机时,他们说的是让计算机的思维和处理方式更像人类的大脑–以低能耗高速运行。

尽管人们对基于聚合物的神经形态设备越来越感兴趣,但研究人员尚未建立起控制设备响应速度的有效方法。现在,东北大学和剑桥大学的研究人员通过混合聚合物PSS-Na和PEDOT:PSS,发现添加离子导电聚合物可以提高神经形态设备的响应时间,从而克服了这一障碍。

离子导电聚合物对改善神经形态器件至关重要
本研究中使用的神经形态设备的照片

聚合物是由长分子链组成的材料,从轮胎中的橡胶,到水瓶,再到聚苯乙烯,在现代生活中起着基础性作用。将聚合物混合在一起可以创建具有自己独特物理特性的新材料。

关于基于聚合物的神经形态装置的大多数研究都只关注PEDOT:PSS的应用,PSS是一种既能传输电子又能传输离子的混合导体。而PSS-Na则只传输离子。通过混合这两种聚合物,研究人员发现可以增强器件活性层中的离子扩散性。他们的测量结果证实了器件响应时间的增加,最大实现了5次短路。结果还证明了响应时间与活性层中离子的扩散率有密切关系。

该研究为深入理解导电聚合物科学背后的问题铺平了道路。展望未来,有可能创建由多种神经形态设备组成的人工神经网络。

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