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6月29日，北京大學深圳研究生院信息工程學院張敏課題組的最新研究成果發表于《美國化學會-納米》(ACS Nano)雜志上。研究團隊成功研發了一種具有雙語雙向響應、自愈合能力，并能夠模擬生物本體感受功能的可拉伸神經形態器件。

人工神經形態器件在神經邏輯和認知功能方面具有重要應用，可廣泛應用于神經康復、人機交互和智能機器人等領域，賦予了神經形態器件軟性和可拉伸性的特性，使其能夠適應各種不可預測的變形情況，還能夠提高信號采集的準確性和佩戴的舒適性。

然而，這些器件仍然容易受到穿刺、撕裂和切割等嚴重的機械損傷，限制了它們在實際應用中的可靠性和壽命。因此，理想的可拉伸人工神經形態器件還應具備自愈能力，在經歷機械損傷后仍可以恢復其結構和性能。此外，在生物神經系統中，同一神經元的突觸在相同刺激下可以表現出相反的可塑性形式，以支持一系列復雜神經功能。目前，可拉伸的神經形態器件僅能實現基本的單突觸行為，無法滿足復雜神經系統的需求。

張敏團隊提出并實現了一種可拉伸的雙語雙向、自修復神經形態器件(Bilingual Bidirectional Stretchable Self-healing Neuristor，BBSSN)。BBSSN的設計基于范德華力集成，利用聚氨酯脲彈性體和碳納米管電極的本征可拉伸特性，通過離子遷移和靜電耦合，在不同操作階段能夠對相同刺激做出抑制或增強的反應，這使得BBSSN能夠模擬生物突觸中興奮性和抑制性神經遞質的共存和相互作用，從而實現四象限信息處理能力，使BBSSN具備了模擬生物行為的多水平可調性和適應性。

此外，BBSSN能夠在兩個小時內自愈嚴重的機械損傷，消除了神經形態電子學在實際應用中的限制，研究團隊從而開發了BBSSN作為具有本體感知功能的人工傳出神經，通過不同拉伸程度調節突觸后電流，實現本體感知反饋，模擬生物運動神經對屈肌和伸肌的協調調節，以及生物系統的自適應性運動功能，從而有效地預防肌肉過度損傷。

該研究在醫療健康監測、智能軟機器人、物聯網和受生物啟發的可拉伸電子領域具有廣闊應用潛力。

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