生物感官對于生物體的生存至關(guān)重要。大量的注意力集中在闡明感官的潛在生理機制上，激發(fā)了各種傳感技術(shù)。盡管在這一領(lǐng)域取得了進展，但生物感官與傳統(tǒng)傳感技術(shù)之間仍然存在差距。在此，陳曉東教授等提出了人工感知技術(shù)的概念，它模仿生物感官，但在客觀感知和智能反饋能力方面有所不同。作者首先總結(jié)了使用納米技術(shù)模擬生物感官的最新進展，然后概述了人工感官技術(shù)的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢擴展了其生物對應(yīng)物的能力。這里將人工感知技術(shù)設(shè)想為一種強大的感知接口，它將在感覺替代、數(shù)字醫(yī)療、動物互動、植物電子、智能機器人以及其他豐富物理和虛擬世界連接的領(lǐng)域中發(fā)揮關(guān)鍵作用。Artificial Sense Technology: Emulating and Extending Biological Senses. ACS Nano 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c10313
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AM：基于離散結(jié)構(gòu)設(shè)計的機械耐用憶阻器陣列
憶阻器是一種很有前景的功能組件，可用于柔性和可拉伸電子設(shè)備中的信息存儲和內(nèi)存計算，包括可穿戴設(shè)備、假肢和軟機器人。盡管為使傳統(tǒng)剛性憶阻器適應(yīng)柔性和可拉伸場景做出了巨大努力，但從未實現(xiàn)過可拉伸和耐機械損壞的憶阻器，這對于在意外機械攻擊下保持可靠功能至關(guān)重要。在此，陳曉東教授等報道了基于離散結(jié)構(gòu)設(shè)計的具有機械損傷耐受力的可拉伸憶阻器的開發(fā)。該憶阻器具有較大的拉伸性（40%）和優(yōu)異的變形性（半折），并在動態(tài)拉伸和釋放下保持穩(wěn)定的性能。研究顯示，該憶阻器在極端機械損壞（包括穿刺（多達100次）和嚴重撕裂情況（完全對角切割））后仍能保持可靠的功能并保留信息。這種結(jié)構(gòu)策略為具有機械損傷耐受力的下一代可拉伸憶阻器提供了新的機會，即使在極端和高度動態(tài)的環(huán)境中，這對于實現(xiàn)柔性和可拉伸電子產(chǎn)品的可靠功能也至關(guān)重要。Mechanically Durable Memristor Arrays Based on a Discrete Structure Design. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202106212
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AM：帶電碳微孔內(nèi)的金屬離子低聚及其對電容電荷存儲的影響
帶電碳微孔內(nèi)的離子吸附對于超級電容器的運行至關(guān)重要。根據(jù)電解液的不同，迄今為止已經(jīng)確定了兩種主要機制，即離子在溶劑中的脫溶劑化和離子液體中形成超電子態(tài)。在此，陳曉東教授等表明當被限制在帶負電的微孔內(nèi)時，溶解在水中的過渡金屬陽離子會締合形成低聚物。陽離子通過羥基橋連相互結(jié)合，在空間限制和庫侖篩選的協(xié)同作用下形成離子低聚物。低聚物表現(xiàn)出緩慢的解離動力學并在循環(huán)時積累，這導致超級電容器的電容衰減。它們可能通過施加正電位而被溶解，因此作者提出了一種間歇性反向循環(huán)策略來定期排空微孔并恢復電容。這些結(jié)果揭示了對離子吸附和結(jié)構(gòu)演化及其對電化學性能影響的新見解，為設(shè)計先進的超級電容器提供了指導。Metal-Ion Oligomerization Inside Electrified Carbon Micropores and its Effect on Capacitive Charge Storage. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202107439
