Mimicking Synaptic Plasticity: Optoionic MoS2 Memory Powered by Biopolymer Hydrogels as a Dynamic Cations Reservoir

材料科学 生物高聚物 自愈水凝胶 突触可塑性 可塑性 纳米技术 化学工程 复合材料 聚合物 高分子化学 生物化学 化学 受体 工程类
作者
Yeonsu Jeong,Pietro Tordi,Adrián Tamayo,Bin Han,Massimo Bonini,Paolo Samorı́
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202509607
摘要

Abstract Neuromorphic devices are emerging as key components for next‐generation computing, driven by the rapid growth of digital technology. To meet growing demand for energy‐efficient logic operations, photonic synaptic devices have become a focal point of interest. Here, a novel molybdenum disulfide (MoS 2 )‐based synaptic memory field‐effect transistor (FET) is presented, exploiting the photo‐induced ionic gating effect through Janus functionalization with ion‐conductive sodium alginate (SA) and ferroelectric poly(vinylidene fluoride‐co‐trifluoroethylene) [P(VDF‐TrFE)]. The integration of SA as a dynamic cations reservoir enables ion migration and corresponding modulation of persistent photoconductivity on MoS 2 , emulating synaptic plasticity including sensory, short‐term, and long‐term memory operation. The SA/MoS 2 FET demonstrates over eight multilevel states adjustable by light irradiation conditions. The device also exhibits excellent visible‐range photodetection (455–680 nm), with a high photoresponsivity of 20 kA W −1 and a fast response time of 120 ms under 20 V gate bias and 680 nm LED illumination. Further functionality is endowed by decorating MoS 2 bottom face with P(VDF‐TrFE), realizing 60 photo‐induced multilevel states, and independent conductivity modulation via ferroelectric gating. This Janus SA/MoS 2 /P(VDF‐TrFE) configuration supports near‐infrared detection governed by ferroelectric polarization. These findings highlight the transformative potential of integrating sustainable biopolymers with 2D materials for environmental‐friendly neuromorphic 2D optoelectronics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
罗苏明完成签到,获得积分10
3秒前
顾守完成签到,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
每天都要开心完成签到 ,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
chenyan完成签到,获得积分10
6秒前
yyd完成签到,获得积分10
6秒前
10秒前
11秒前
无言完成签到 ,获得积分0
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
XU博士完成签到,获得积分10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
博豪应助Owllight采纳,获得10
15秒前
16秒前
18秒前
19秒前
xiawanren00完成签到,获得积分10
20秒前
打打应助77采纳,获得10
21秒前
常绝山完成签到 ,获得积分10
22秒前
美好灵寒完成签到 ,获得积分10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
25秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
27秒前
二狗完成签到 ,获得积分10
27秒前
朝阳完成签到 ,获得积分10
27秒前
yy完成签到 ,获得积分10
29秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
31秒前
花花2024完成签到 ,获得积分10
32秒前
34秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
34秒前
朴实初夏完成签到 ,获得积分10
35秒前
小燕子完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
鱼圆杂铺完成签到,获得积分10
35秒前
Wudifairy完成签到,获得积分10
38秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
39秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
Sociologies et cosmopolitisme méthodologique 400
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Another look at Archaeopteryx as the oldest bird 390
Higher taxa of Basidiomycetes 300
Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) using SmartPLS 3.0 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4669355
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4049020
关于积分的说明 12521106
捐赠科研通 3742458
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2066914
邀请新用户注册赠送积分活动 1096310
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 976631