摘要：2025年3月12日，期刊Advanced Materials报道先丰客户开发了一种基于双层离子水凝胶的突触器件，用于制备仿生视网膜。研究人员采用离子限域传输策略，通过调整水凝胶网络的孔隙结构，调控离子在异质界面处的传输行为，从而模拟生物视网膜中抑制型与兴奋型

Advanced Materials：通过调节水凝胶中的离子受限传输实现仿生视网膜

2025年3月12日，期刊Advanced Materials报道先丰客户开发了一种基于双层离子水凝胶的突触器件，用于制备仿生视网膜。研究人员采用离子限域传输策略，通过调整水凝胶网络的孔隙结构，调控离子在异质界面处的传输行为，从而模拟生物视网膜中抑制型与兴奋型突触的功能。

该项工作中的仿生视网膜由两层结构不同的水凝胶组成，以实现对离子传输行为的调控。在抑制型突触设计中，研究人员采用了较为稀疏的双层水凝胶结构。在光照作用下，温度梯度驱动离子在水凝胶层间自由迁移。由于阳离子和阴离子迁移速率存在差异，阳离子在返回过程中产生滞后效应，从而形成抑制型突触后电位（IPSP），有效削弱信号并抑制噪声干扰。

相比之下，兴奋型突触通过在下层引入更加致密的水凝胶结构，限域离子传输路径。在光照驱动下，阴阳离子被迫同步返回，进而产生兴奋型突触后电位（EPSP），实现对关键信号的放大和正向调控。这一创新设计赋予了器件多种视觉处理能力，包括边缘检测、图像锐化和噪声抑制，有效提升了人工视觉系统对复杂视觉场景的感知与解析能力。

此外，研究团队还展示了该仿生视网膜在方向识别与路径规划中的潜力。通过利用兴奋型突触的弛豫效应，实现运动方向识别与机器人路径规划等高级视觉任务。

水凝胶中用到的多壁碳纳米管购买自先丰纳米，产品编号XFM70。主要利用碳纳米管的光热转换性能在非均匀水凝胶中产生显著的温度梯度。

多壁碳纳米管XFM70技术参数

颜色：黑色

直径：4-6 nm

纯度：>98%

长度：0.5-2 um

SSA：>400 m2/g

EC:>100s/cm

文章名称：Bio-Inspired Retina by Regulating Ion-Confined Transport in Hydrogels

Advanced Functional Materials：水分子携手QDs助力光电探测器性能大飞跃

固态量子点（QDs）中的激子难以溶解为电子和空穴，导致QDs间相互作用较弱，限制了QDs基光电探测器的性能提升。2025年1月17日，期刊Advanced Functional Materials报道先丰客户通过引入量子点与水分子的相互作用，实现了光生激子在量子点中的溶解和电子在极性液体环境中的传输，显著提高了液基光电探测器的性能。

在该项工作中，研究人员将QDs放入水中，令人意想不到的是，QDs与水分子可以相互作用，激子被溶解为电子和空穴，进而推动在水中形成长距离电子/空穴传输通道。研究人员通过对比水和MoS2 QDs水悬浮液液基光电探测器的光电性能，发现激子的溶解和悬浮液中电子的传输对光电探测器的性能起着重要作用。

在820 nm光照下，采用二硫化钼（MoS2）QDs水悬浮液的液基光电探测器的比响应度和探测率分别可达到188.1 mA W-1和1.164×1010 Jones。研究还发现，选择具有不同吸收峰的QDs可以提升光电探测器的特定光谱。如基于硒化镉（CdSe）量子点的液基光电探测器的响应度在量子点激子吸收波长的峰值处表现出最显著的增强效应，因为量子点中更多的激子可以溶解为电子和空穴。

该项研究将激发人们对量子点在极性液体环境中激子行为以及量子点与极性液体分子之间可能产生的协同效应的研究，为基于量子点的高性能光电器件带来更多的可能性。

文章中使用的先丰产品：二硫化钼量子点（XF186-1） 二硫化钨量子点（XF187-1）

二硫化钼量子点（XF186-1）技术参数

浓度：0.5 mg/ml

粒径：小于10nm

溶剂：水

稳定剂：氢氧化锂

PH: 8-9

备注：该款量子点不发光

二硫化钨量子点（XF187-1）技术参数

文章名称：Liquid Water Molecular Connected Quantum Dots for Self-Driven Photodetector

来源：邓亚琪