Bionic Olfactory Synaptic Transistors for Artificial Neuromotor Pathway Construction and Gas Recognition

兴奋性突触后电位 抑制性突触后电位 材料科学 长时程增强 神经科学 突触后电位 突触可塑性 气味 突触 嗅觉系统 计算机科学 人工智能 生物 生物化学 受体
作者
Xiao‐Cheng Wu,Longlong Jiang,Honghuan Xu,Wang Bang-hu,Yang Lu,Xiaohong Wang,Lei Zheng,Wentao Xu,Longzhen Qiu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (36) 被引量:19
标识
DOI:10.1002/adfm.202401965
摘要

Abstract The superior recognition ability and excitatory–inhibitory balance of the olfactory system has important applications in the efficient recognition, analysis, and processing of data. In this study, transistor synaptic devices are prepared utilizing poly‐diketo‐pyrrolopyrrole‐selenophene polymer (PTDPPSe‐5Si) with excellent electrical properties as the active layer, and dual‐gas pulses are applied for the first time to simulate excitatory and inhibitory behaviors in the olfactory system. Basic synaptic properties are successfully simulated, such as excitatory/inhibitory postsynaptic currents (EPSC/IPSC), and long‐term potentiation/depression (LTP/LTD). The regulation of excitatory–inhibitory balance in biomimetic olfaction is successfully simulated. This working mechanism is attributed to the capture and release of carriers in the channel induced by the gas's electron‐donating and electron‐withdrawing characteristics. The neuromotor pathway is constructed using synaptic devices as the key processing unit, which enables the integration of information from neurons and the output of information from motor neurons. A convolutional neural network is constructed to achieve recognition of eight common laboratory gas types and concentrations with a recognition accuracy of over 97%. The simulated excitatory and inhibitory behaviors exhibited by this device hold significant importance for the development of artificial neural networks, intelligent frameworks, and neural robots.
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
王孝艺发布了新的文献求助10
1秒前
打打应助乐观白筠采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
研友_VZG7GZ应助cccyyy采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
小二郎应助松林采纳,获得10
3秒前
小猪鱿鱼发布了新的文献求助10
3秒前
ououya完成签到 ,获得积分10
4秒前
1jiaaa发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
北极星发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
zyj发布了新的文献求助10
6秒前
Lucas应助zjy147采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
ivyjianjie发布了新的文献求助10
8秒前
liuyue完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
张张张发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
科研通AI6.3应助北极星采纳,获得10
11秒前
11秒前
小梦想家完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
fengxin发布了新的文献求助30
12秒前
松林发布了新的文献求助10
13秒前
刻苦从阳完成签到,获得积分10
13秒前
醉熏的白梦完成签到,获得积分10
14秒前
CodeCraft应助星芒采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
ws豆包发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
Owen应助传统的松鼠采纳,获得10
18秒前
安溢完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 6439719
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253543
关于积分的说明 17567261
捐赠科研通 5497753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899365
邀请新用户注册赠送积分活动 1876188
关于科研通互助平台的介绍 1716645