近日，厦门大学柔性电子（未来技术）研究院苏晓倩助理教授、吴西湖副教授与新加坡国立大学吴昌盛校长青年教授团队在光电子突触研究领域取得重要进展。相关成果以“Photo-Rewritable Ambipolar Organic Electrochemical Synapses with Bidirectional Optical Plasticity for Adaptive Vision in Aqueous Environments”为题发表在Advanced Materials（doi：org/10.1002/adma.202516989）期刊上。

【研究背景】

在生物视觉系统中，视网膜通过离子信号在液体环境中将光刺激转化为神经活动，实现毫伏级超低能耗与卓越的自适应处理能力。然而，传统人工光电子突触多依赖电子传导，能耗较高，且难以模拟离子浓度和种类变化所带来的复杂信号调制功能。

【研究内容】

针对上述问题，团队成功开发了一种基于垂直有机电化学晶体管（vOECT）和全聚合物体异质结（BHJ）的双极性光电突触器件，该器件能够模拟离子调控机制，实现高效光感知、记忆存储及更好的生物相容性与动态适应性。其核心创新在于同时采用p型梯型聚合物PBBT-Me和n型梯型聚合物BBL，实现了光调控的离子－电子协同调制与双极性电荷传输。通过单一器件即可在液态环境中模拟生物视网膜双极细胞的双向信号处理机制—光照产生的光电压可有效调制栅压，选择性地增强或抑制对应沟道的离子掺杂，从而实现光写入、光擦除与光重写的双向操作，具有突出优势。该器件可在低至0.4 V的电压下稳定工作于液态环境，并能响应极弱光，兼具卓越的能效、灵敏度以及超长的非易失性记忆保持能力。此外，在此基础上构建的10×10阵列，成功展示了光写入、选择性擦除和图像重写的可编程记忆功能，并能直接在传感端实现实时图像去噪与动态重构。

基于BHJ vOECT的光电突触器件

这项工作开创性地将离子调控、光响应和双极性传输集成于一个统一的生物兼容平台，为构建自适应、低功耗、高集成度的下一代人工视觉系统奠定了坚实基础，在神经形态计算、人机交互和神经假体等领域展现出广阔的应用前景。

【研究相关】

厦门大学柔性电子（未来技术）研究院苏晓倩助理教授、吴西湖副教授为该论文的共同第一作者，该研究得到了新加坡国立大学校长青年教授计划、新加坡科技研究局（A*STAR，H23P1M0003）、新加坡教育部学术研究基金、清华－新加坡国立大学联合研究计划基金等项目的经费支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202516989

图、文：苏晓倩