我国科学家开发出能够连通生命体与机器的离电器件

这些部件使生命与机器流畅地连接起来。记者26日从中国科学院物理，化学技术研究所获悉，该研究所等单位的研究人员开发出了具有系列化异质界面的双凝胶分离电器器件，实现了各种离子信号的转换和传输。这个装置有望连接生命和机器。这项研究发表在《科学》杂志上。

迄今为止，地球上的生物体主要是通过离子传递电信号，各种离子就像小球一样，受到电信号等刺激后，就会向目的地前进。而人工电子电路主要依靠电子来传送信号。

近年来，能将离子和电子的电荷转移与信号转换结合起来的离电器件受到广泛关注。这些部件在生物和非生物系统之间起着连接作用，在神经电极、神经假体、智能可植入设备等领域具有广阔的应用前景。

然而，现有的电离器部件具有一个电子或离子信息，无法容纳更多的生物兼容性信息。如何有效地控制多种生物离子信号，是一个复杂生物系统的难题。“论文的通信作者、中国科学院物理、化学研究所研究员闻利平说。

受神经界面门控结构的启发，是中国科学院理化所江雷院士的指导下，闻利平研究员和中国科学院大学副教授赵紫光联合清华大学教授徐志平及首都医科大学教授刘慧荣具备构建的离子和连续低电导相的双相凝胶离电器件。

“在电场的作用下，离子部分去水合和再水合的过程将交替而连续地进行。由于不对称化学结构和空间尺寸的影响，异质界面将扮演多重‘门’的作用，迫使离子‘小球’脱掉由水分子组成的‘外套’，而它们脱掉‘外套’的难易程度是不一样的，使不同离子信号的传输产生数量级的区别。”赵紫光说，在不同电压的刺激下，该装置可以进行离子传输屏障的排列和控制，使”小球有序奔跑“，实现多维离子的等级传送。

闻利平表示，研究成果有望在神经状态信号传输方面发挥重要作用，为实现生物-非生物系统多元复杂的信号通信提供新的思考方式和方法。