近日，來(lái)自天津理工大學(xué)（鄭磊、張楷亮團(tuán)隊(duì)）、天津大學(xué)和深圳大學(xué)的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)，從大自然中汲取靈感，成功研制出一種仿生視覺(jué)傷害感受器。（BIVN）相關(guān)研究成果發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》國(guó)際高水平期刊上。
仿生視覺(jué)傷害感受器能像眼睛的“哨兵”一樣，靈敏地捕捉有害藍(lán)光，并模擬生物的疼痛感知與適應(yīng)機(jī)制，為預(yù)防近視和眼部疾病提供了全新的思路。這項(xiàng)研究核心是利用一種由葉綠素功能化的碳量子點(diǎn)（Chl-CQDs）和二維半導(dǎo)體材料二硫化鉬（MoS?）構(gòu)成的復(fù)合異質(zhì)結(jié)構(gòu)，來(lái)模擬生物體擁有的一種名為“傷害感受器”（Nociceptor）的感覺(jué)受體，它能在組織受到有害刺激時(shí)產(chǎn)生并傳遞“疼痛”信號(hào)，從而觸發(fā)身體的規(guī)避反應(yīng)。
師法自然——從梧桐葉到“智能”材料：其中Chl-CQDs其原材料來(lái)自我們身邊最常見(jiàn)的——梧桐樹(shù)葉。通過(guò)一種簡(jiǎn)單、環(huán)保的溶劑熱法，從梧桐葉中提取葉綠素，并將其制備成膠囊狀的碳量子點(diǎn)。這種源于自然的設(shè)計(jì)不僅綠色環(huán)保，還極大地增強(qiáng)了二維材料對(duì)藍(lán)光的吸收能力。
超越檢測(cè)——模擬生物的“疼痛”與“適應(yīng)”：該設(shè)計(jì)構(gòu)建了一種獨(dú)特的“反向”II型異質(zhì)結(jié)，能夠在材料界面處形成一個(gè)可控的內(nèi)建電場(chǎng)，并誘導(dǎo)“電荷自陷阱”行為，進(jìn)一步使得單個(gè)器件同時(shí)集成了三大核心功能超高靈敏度藍(lán)光檢測(cè)。
這不僅僅是一個(gè)探測(cè)器，它更像一個(gè)會(huì)“思考”的微型神經(jīng)系統(tǒng)，能夠判斷傷害程度并做出相應(yīng)調(diào)整。這項(xiàng)研究首次在基于二維材料的仿生器件中，成功集成了藍(lán)光感知、記憶、傷害感受與適應(yīng)性阻斷等多種功能，為開(kāi)發(fā)先進(jìn)的神經(jīng)形態(tài)視覺(jué)系統(tǒng)開(kāi)辟了新范式。
