

山东大学的一支研究团队成功研发出一种基于二硫化钼(MoS₂)量子点的纤维状忆阻器,此忆阻器旨在应用于物理储备池计算领域,以达成连续且无干扰的可穿戴睡眠监测之目的。
该设备采用银/二硫化钼量子点/银(Ag/MoS₂ quantum dot/Ag)同轴结构,具备了适宜纺织品集成的机械柔韧性,同时拥有稳定的脉冲可编程电导率。
此项研究成果发表于近期的《研究》(Research)杂志。该杂志乃是美国科学促进会(AAAS)科学合作伙伴期刊(SPJ)项目的首本期刊。
由山东大学集成电路学院与晶体材料国家重点实验室的王天宇(Tianyu Wang)和孟佳琳(Jialin Meng)领衔的团队,其核心创新之处在于巧妙利用忆阻器固有的非线性动力学特性,将其作为物理储备池。如此一来,能够对原始脑电图(EEG)波形以及鼾声声音进行直接的原位映射,而无需进行数字预处理。
团队成员表示,这种神经形态电子学的应用,尤其是物理储备池计算,借助硬件设备的内在动力学来执行模拟信号处理,为相关领域提供了一条无需大量训练的颇具前景的途径。
该系统在±1伏电压以及亚纳安级电流的条件下运行,实现了皮瓦级(pico - watt - level)的低功耗,非常适合整晚佩戴使用。
在实际验证过程中,该系统展现出了卓越的性能。在鼾声事件检测中,准确率达到了94.8%;在睡眠阶段分类方面,准确率高达95.4%;在多模态融合任务里,准确率亦达到了93.5%。
除了在睡眠监测方面表现出色,该平台在手写字符识别和图像压缩等领域也彰显出多功能性,充分证实了其作为可直接编织到织物中的通用模拟信号处理器的巨大潜力。
展望未来,团队宣称这种纤维忆阻器技术能够无缝融入日常纺织品之中,进而在家庭环境下实现被动、连续且低成本的健康监测。
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