首款防水“隱形”人工突觸誕生，可穿戴設備發展迎來利好_風聞

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編譯／雷鑫宇  審稿／阿淼  責編／張夢

復旦大學開發的首款“隱形”防水人工突觸有望使可穿戴系統和植入系統更具穩定性。

透明、柔軟的人工突觸的材質與結構。

很多人工智能系統都在嘗試複製自然界中的生物機制與生物行為。電子突觸是這方面的重要實例。電子突觸旨在複製神經細胞之間的連接，使電信號或化學信號能夠傳輸到人體的目標細胞。

在過去的若干年中，研究人員使用單一的物理設備模擬了多功能突觸的功能。這類設備很快就能在機器上實現高級學習和記憶功能，進而模擬人腦功能。

近來，用於模式識別的靈活、透明以及生物兼容的電子設備逐漸成為可穿戴設備與可植入突觸系統的熱點。然而，這類“隱形”的電子突觸還存在明顯的缺陷：它們很容易溶解在水中或有機溶劑中，這對於可穿戴設備來講可能是“致命”的。

據美國物理學網（phys.org）7月3日報道，為了解決隱形電子突觸的“溶解問題”，中國上海復旦大學的研究人員已開始着手開發一種穩定、靈活和防水的新型人工突觸。

他們在Nanoscale Horizons雜誌發表的一篇論文中，描述了一種完全透明的電子設備，它可以模擬基本的突觸行為，如配對脈衝促進（PPF）、長期增強/抑制（LTP/LTD）和學習-遺忘-再學習過程等。

復旦大學研究人員研製的這種柔性透明防水突觸，在可見光範圍內的透光率約為87.5%。它還能夠在彎曲狀態下可靠地複製LTP/LTD過程。LTP和LTD是影響突觸可塑性的重要過程，它們分別會導致突觸強度的增強與減弱。

在實驗中，研究人員將防水電子突觸浸泡在水和5種常見有機溶劑中約12小時後測試了其性能，發現防水突觸的功能沒有明顯的退化。研究人員還利用防水電子突觸開發了一種設備-系統級仿真框架，該框架對手寫數字的識別準確率達到92.4%。此外，防水電子突觸具有典型的突觸可塑性特徵，包括EPSC/IPSC、PPF和學習-遺忘-再學習等。

復旦大學開發的新型突觸是首款“隱形”的防水電子突觸，它可以在有機溶劑中穩定工作。在未來，該設備有望用於開發新的高可靠性大腦神經形態系統。

期刊來源：Nanoscale Horizons

期刊編號：2055-6756

原文鏈接：

https://phys.org/news/2019-07-waterproof-artificial-synapses-pattern-recognition.html

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