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用二維材料賦予元件感知能力 興大清華新突破

最新更新:2021/03/05 17:31
中興大學物理學系兼奈米所副教授林彥甫(右)、材料科學與工程學系副教授賴盈至(後右)、博士後研究員李克駿(左)及副教授林淑萍(前中)等人,與清大教授組成團隊研究開發仿生材料,利用二維材料打造新型態電子元件。(中興大學提供)中央社記者趙麗妍傳真 110年3月5日
中興大學物理學系兼奈米所副教授林彥甫(右)、材料科學與工程學系副教授賴盈至(後右)、博士後研究員李克駿(左)及副教授林淑萍(前中)等人,與清大教授組成團隊研究開發仿生材料,利用二維材料打造新型態電子元件。(中興大學提供)中央社記者趙麗妍傳真 110年3月5日

(中央社記者趙麗妍台中5日電)國立中興大學、清華大學攜手,利用二維材料打造新型態的電子元件,讓仿生材料能像人類般擁有適應及疲勞等生物特性,未來在機器人、義肢皮膚及智慧電子等領域具潛力。

中興大學今天表示,校內物理學系兼奈米所副教授林彥甫、醫學工程所副教授林淑萍、材料科學與工程學系副教授賴盈至、興大物理學系博士後研究員李克駿與國立清華大學電機學系教授邱博文,組成團隊研究開發仿生材料。

團隊指出,仿生人工智能開發過程中,如何給予元件如同人一般的適應、疲勞等生物感官特徵是重要難題之一,這在傳統元件上難以實現。

李克駿表示,近年因二維半導體材料具有光、電訊號上突破性優勢,被視為取代傳統「矽」的新世代材料,二維半導體材料因表面積與體積比例極大,對電流易產生捕捉現象,在傳統上被視為缺點,研究團隊則借助這特性開發並實現具生物感觀特性的元件。

研究團隊在觀察二維半導體元件特性時,發現元件的電流會隨著外界施加電壓而逐漸下降並穩定。後續查閱相關生物資料,意外發現生物觀感中受環境的適應行為,與此元件受電壓反應後不敏感有著極高相似之處。

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團隊舉例,冬天洗熱水澡,起初覺得熱水很熱,幾分鐘後覺得還好,這就是觀感適應具體現象。團隊開始研究能否利用此特性來進階模仿生物的各項關鍵表現,進而賦予元件感知能力。除生物適應,因此元件具有記憶訊號特性,生物的疲勞與閥值等特性也被仿真。

這項工作的實現,對單一元件即能賦予傳統壓力感測器等生物觀感特性,甚至能延伸應用到其他觀感,如溫度、光線等,具有非凡應用價值。研究成果在今年3月發表在國際知名出版社Cell Press的重要材料期刊「物質 Matter」。(編輯:戴光育)1100305

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