結合感測和計算功能的人工突觸在新興的類人感覺系統中發揮了重要作用。特別是，有機電化學電晶體 (OECT) 因其具有高跨導性、靈活性、生理相容性和低工作電壓而備受追捧。然而，仍然缺乏可以與複雜電路整合的高效能和長期穩定的OECT。
最近，中山大學科研團隊透過使用雙網路水凝膠作為電解質，提出了一種基於水凝膠的電化學電晶體（HECT）。鑑於水凝膠的突出效能，包括其不幹燥、防凍和自愈特性，工程化的 HECT 表現出超過 4 個月的長期穩定性，低至 -30 °C 的寬工作溫度，以及對損壞的堅固性。此外，由於 HECT 可以成功模擬多種突觸功能，因此透過將設計的電晶體與光學感測器耦合來實現光電神經形態電路。神經形態電路可以根據不同的觸發光輸出可調影象。重要的是，所提出的電晶體可以與各種感測器整合，為未來神經形態電子學的發展提供了一個有前途的策略。
圖 1 (a) 生物突觸示意圖。(b) 人工突觸裝置的示意圖。(c) DN 水凝膠的示意圖。(d) DN 水凝膠在刀切後處於損傷和癒合狀態的光學顯微鏡影象（頂部）和不同變形狀態下 DN 水凝膠的照片（底部）。(e) 水凝膠電解質在 1 Hz 至 100 kHz 頻率下的比電容；插圖：相角和阻抗。(f) HECT 的輸出特性（W = 1000 µm，l = 100 µm）；插圖：基於水凝膠的電晶體的光學圖片；比例尺為 2 毫米。(g) HECT 的傳遞特性。
圖 4 模仿有角度的人類時空視覺感知系統。(a) 生物視覺系統的工作原理。(b) 光電神經形態電路和光伏電路的示意圖。在各種光照射後在電路中編碼的動態影象：（c）光強度，（d）光照射時間，和（e）光照射頻率。
相關論文以題為A high endurance, temperature-resilient, and robust organic electrochemical transistor for neuromorphic circuits發表在《Journal of Materials Chemistry C》上。通訊作者是中山大學劉川教授。
參考文獻：
doi.org/10.1039/D1TC02215F
