可以感受并保存外界压力信息的触觉存储器

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        做为人体最大的器官,皮肤一项重要的功能是通过感受器感知外界刺激,例如温度,压力等,并将所感知的物理信息传递给大脑形成感觉记忆,使人们具有知觉并能够识别外界环境。近些年来,由于在生物医学,电子皮肤以及人机界面等领域的应用前景,模拟皮肤传感特性的类皮肤柔性传感器引起了研究人员的广泛兴趣。过去十年的研究热点主要集中在两方面:一方面是提高柔性传感器的灵敏度,使之能与皮肤的灵敏度相匹敌;另一方面是引入不同的传感单元(如温度,湿度等)以及更优异的性质(透明,变色,超轻,自修复等)。然而对于人类触觉记忆功能的模拟却始终没有得到重视。

        受皮肤触觉感知和信息传递功能的启发,南洋理工大学陈晓东课题组成功研发了触觉存储器来模拟人类的触觉记忆功能。这种触觉存储器成功结合了高灵敏度压力传感器以及非易失性阻变存储器的功能特点,能够检测并储存外界的压力信号。其工作机理是通过利用外界施加的压力来调控阻变存储单元的不同阻态。其中,由于微结构的引入,这种器件能够检测到微小的压力,例如手指的触碰,并可以通过器件阵列的设计来检测压力分布。即使当外界压力被移除后压力信息仍能够长时间的保存在在触觉存储器中。这种触觉存储器的出现为模拟人类的感觉记忆开创了新的机遇,并为下一代智能传感器系统提供了新的研发思路。

        相关结果发表在 Advanced Materials (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201504754/abstract)上。