紫精水凝胶电致变色突触

透光率突触权重

将电致变色水凝胶用作人工突触，用光学透光率而非电参数作为突触权重，可通过选择不同紫精分子灵活调节突触可塑性。

Zong, Hao · Zhou, Fan · Zhang, Zhongda · Cai, Jiawei · Zhong, Yanan · 徐建龙 · Xu, Gao · 王穗东 · 周刚

Nano Energy 2025

参数信息

透光率降幅

84 %

短期保持时间

300 s

技术优势

颜色变化即突触响应

器件直接用透光率作为突触后电位，电刺激的幅度、时长、次数和频率都能编码为颜色深浅，不需要额外读取电路。

换分子即可调可塑性

选择不同的紫精衍生物就能调节突触可塑性（如双脉冲易化和短期记忆），无需改变器件结构。

可穿戴生理信号可视化

两种可塑性不同的电致变色突触即可把心电信号实时转换为颜色变化，提供直观的健康反馈。

应用场景

• 可穿戴健康监测：将心电信号实时转为颜色变化，无需额外显示设备即可直观读取健康状态。
• 电子皮肤显示：柔性水凝胶器件可贴合皮肤，通过颜色变化显示生理信号。
• 柔性显示器件：电致变色水凝胶可作为轻量柔性彩色显示单元。
• 神经形态视觉接口：基于透光率的突触响应直接呈现视觉信息，无需电路转换。
• 生化传感可视化：生理信号触发颜色变化，实现无源可视化的生物传感。