A bioinspired flexible neuromuscular system based thermal-annealing-free perovskite with passivation

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作者
Jiaqi Liu,Jiangdong Gong,Huanhuan Wei,Yameng Li,Haixia Wu,Chengpeng Jiang,Yuelong Li,Wentao Xu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1) 被引量:55
标识
DOI:10.1038/s41467-022-35092-w
摘要

Abstract Brain-inspired electronics require artificial synapses that have ultra-low energy consumption, high operating speed, and stable flexibility. Here, we demonstrate a flexible artificial synapse that uses a rapidly crystallized perovskite layer at room temperature. The device achieves a series of synaptic functions, including logical operations, temporal and spatial rules, and associative learning. Passivation using phenethyl-ammonium iodide eliminated defects and charge traps to reduce the energy consumption to 13.5 aJ per synaptic event, which is the world record for two-terminal artificial synapses. At this ultralow energy consumption, the device achieves ultrafast response frequency of up to 4.17 MHz; which is orders of magnitude magnitudes higher than previous perovskite artificial synapses. A multi-stimulus accumulative artificial neuromuscular system was then fabricated using the perovskite synapse as a key processing unit to control electrochemical artificial muscles, and realized muscular-fatigue warning. This artificial synapse will have applications in future bio-inspired electronics and neurorobots.

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