成果简介
长期以来,通过开发适应性强的神经形态设备和创建人工神经系统,赋予机器与人类类似的智能,一直是科学探索和工业进步的关键目标。柔性神经形态电子学的最新进展主要依赖于纳米材料和聚合物,因为它们具有固有的均匀性、卓越的机械和电气性能以及多功能性。然而,这一领域仍处于起步阶段,需要在材料创新和设备/系统设计方面不断努力。因此,必须进行广泛而全面的分析,总结当前的进展。
本综述,深圳大学Ye Zhou等研究人员在《Chem. Rev》期刊发表名为“Nanomaterials for Flexible Neuromorphics”的综述,重点介绍了柔性神经形态学的进展和应用,涉及无机纳米材料(零/一/二维和异质结构)、碳基纳米材料(如碳纳米管和石墨烯)以及聚合物。此外,还对这些器件的结构组成、设计策略、主要性能和重要应用进行了全面比较和总结。此外,还探讨了与柔性神经形态相关的材料/器件/系统所面临的挑战和未来发展方向。本综述旨在阐明快速发展的柔性神经形态学领域,吸引来自不同学科(如电子学、材料科学、神经生物学)的专家,并促进进一步创新,以加速其发展。
图1.柔性神经形态器件的关键开发
小结与展望
材料和器件结构的不断进步促进了柔性神经形态器件的持续发展,同时也拓宽了其应用领域。在本综述中,我们将全面总结和讨论柔性神经形态器件的进展和应用,重点关注三类材料:无机纳米材料、碳基材料和聚合物。其中包括两类器件:2T记忆晶体管和3T神经形态晶体管。此外,我们还对器件性能进行了比较分析,包括结构特征、突触功能、能耗、机械性能和运行机制,为该领域的未来研究提供指导。我们还对柔性神经形态设备的最新应用进行了广泛的概述和讨论,包括从单个组件到系统级集成的各种应用,如处理和计算单元、感知系统、软机器人平台和神经形态传感运动环路。尽管迄今为止柔性神经形态设备的开发取得了重大进展,但要成功实现商业化,仍需应对一些挑战。
文献:https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.4c00369
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