Mechano‐Driven Neuromimetic Logic Gates Established by Geometrically Asymmetric Hydrogel Iontronics

仿真 信号(编程语言) 计算机科学 材料科学 纳米技术 逻辑门 机器人 人工神经网络 神经形态工程学 传输(电信) 人工智能 算法 电信 经济 程序设计语言 经济增长
作者
Yaowen Ouyang,Li Xiang,Yan Du,Yuyang Zhang,Zhong Lin Wang,Di Wei
出处
期刊:Small [Wiley]
被引量:2
标识
DOI:10.1002/smll.202409998
摘要

The human brain's neural network demonstrates exceptional efficiency in information processing and recognition, driving advancements in neuromimetic devices that emulate neuronal functions such as signal integration and parallel transmission. A key challenge remains in replicating these functions while minimizing energy consumption. Here, inspired by neuronal signal integration and axonal bidirectional transmission, mechano-driven hydrogel logic gates leveraging the piezoionic effect is presented, offering a novel bionic approach with significantly reduced power consumption. By exerting external force on the thick and thin sides of the geometrically asymmetric hydrogel, spike signals of differing amplitudes and opposite polarities can be generated, corresponding to '1' and '0', respectively. The differential mobility of anions and cations plays a crucial role in the piezoionic effect. This geometric asymmetry amplifies ion convection, improving force-to-electricity conversion efficiency, while the inclusion of salts with varying ion size can further enhance this disparity, even reversing the signal direction. Arranging asymmetric hydrogel iontronics in series-parallel configurations enables the emulation of complex neuronal logic operations, facilitating ionic spike signal addition and subtraction. This hydrogel-based logic control has been directly applied in human-machine interaction to control robot arms and offers significant potential for the advancement of artificial intelligence, robotics, and wearable technologies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
科研通AI6.1应助嘻嘻采纳,获得10
1秒前
977发布了新的文献求助10
1秒前
yu发布了新的文献求助10
1秒前
北风发布了新的文献求助10
2秒前
无奈妖妖完成签到,获得积分10
2秒前
orixero应助紧张的大有采纳,获得10
3秒前
PP完成签到,获得积分10
3秒前
天天快乐应助no0one采纳,获得20
3秒前
4秒前
Aalo完成签到,获得积分10
5秒前
lllm发布了新的文献求助10
6秒前
宋祝福完成签到 ,获得积分10
6秒前
萌萌哒瓢酱完成签到,获得积分10
6秒前
万能图书馆应助风中诺言采纳,获得10
7秒前
hdy331完成签到,获得积分0
8秒前
8秒前
NexusExplorer应助WY采纳,获得10
8秒前
sun发布了新的文献求助10
10秒前
dm发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
15秒前
16秒前
小王发布了新的文献求助20
16秒前
Henry完成签到,获得积分10
16秒前
CodeCraft应助何东霖采纳,获得10
17秒前
18秒前
18秒前
欢喜的火龙果完成签到,获得积分10
18秒前
maliwen完成签到,获得积分10
18秒前
风中诺言发布了新的文献求助10
19秒前
科研通AI2S应助wang采纳,获得10
20秒前
青稞的酒完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
欣喜白薇完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
舒适蜗牛完成签到,获得积分10
23秒前
机灵乐驹完成签到,获得积分10
23秒前
yiyi131发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Probability and Stochastic Processes 333
New directions for experimental lessons in science teaching: Myth, Mystery, Necessity? by Emily K. da Silva Cunha Souto (Author), Flávia Lins Silva (Author) 333
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6744310
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8475148
关于积分的说明 18077581
捐赠科研通 6015396
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3004492
邀请新用户注册赠送积分活动 1981112
关于科研通互助平台的介绍 1946804