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A nanofluidic oscillating neuron

delete2025-12-07
delete0
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OA
AI
T
Tianyi Xiong
X
Xiulan He
B
Boyang Xie
G
G.‐C. GUO
刘
刘颖 (Ying Liu)
C
Cong Pan
Y
Yanan Jiang
马
马文杰 (Wenjie Ma)
吴凤池 封面图
吴凤池 (Fei Wu)
于萍 封面图
于萍 (Ping Yu) *
毛兰群 封面图
毛兰群 (Lanqun Mao) *
DOI:10.1038/s41467-025-66937-9delete
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摘要

摘要

En 中文
纳米流体学为创建神经元模拟体提供了变革性平台,但复制其复杂的脉冲动力学仍具挑战性。在此,我们报道了一种纳米流体振荡神经元(FON),其能够模拟神经元的脉冲式编码功能。该器件在非对称溶液环境中,通过聚咪唑鎓限域纳米流体系统表现出神经形态振荡离子电导。与神经元动作电位类似,脉冲源于聚咪唑鎓通道的阴离子/阳离子选择性变化,这是由于$${{{{\rm{Fe}}}}({{{\rm{CN}}}})}_{6}^{3-}$$的解吸/吸附与电渗流相应变化之间的动态相互作用所致。FON能够通过多样且可控的脉冲模式模拟神经元的电编码和化学编码。更重要的是,神经元类似的不应期阈值变化也可成功实现。本研究表明,通过合理调控离子动力学,纳米流体离子电子学在神经形态计算和多功能仿生器件方面具有潜力。纳米流体学在模拟神经系统方面前景广阔,但复制其复杂的脉冲动力学仍具挑战性。在此,作者开发了一种纳米流体振荡神经元(FON),其能够模拟神经元的脉冲行为和编码机制,并展示了在电和化学刺激下对脉冲模式的可编程控制。
Keyword:
nanofluidic oscillating neuron
spiking dynamics
neuromorphic computing
iontronics
biomimetic devices
AI总结

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对已上传原文的论文进行重点信息的提取,主要内容包括:简要概述、研究摘要、背景介绍、关键亮点、图文解析、展望与总结。

期刊

Nature Communications 封面图
Nature Communications
IF:
15.7
论文数:
9.4W
被引数:
91.2W

机构

B
Beijing Normal University
学者数:
3.3W
论文数: 2.7W
被引数: 4.2W
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