科学家解决生物和技术交界处的化学谜团

研究人员解开了有机电化学晶体管（OECTs）的神秘面纱，揭示了它们在开启和关闭时的独特行为。他们发现了OECTs在开启时经历了一个两步化学过程，而在关闭时则是一个简单的一步过程。这一发现为未来在生物传感、类脑计算等领域中定制OECTs打下了基础。

此项研究由华盛顿大学的David Ginger教授领导，发现OECTs在开启时会出现一定的延迟，但在关闭时则几乎立刻断开电流。这种特殊的开关行为一直以来都困扰着科学家，但直到最近才找到了原因：当OECTs被打开时，会经历一个离子迅速传播的过程，然后更多带电粒子侵入晶体管的柔性结构，使电流达到操作水平。相比之下，关闭过程是一个简单的一步过程。

OECTs主要由有机半导体聚合物组成，可以在包含盐和其他化学品的液体环境中运行。该研究还更直接地揭示了OECT结构与性能之间的联系。研究人员发现，激活延迟的程度应该取决于OECT所使用的材料，并且表示未来的研究可以探索如何减少或延长延迟时间。

除了生物传感外，OECTs还用于研究肌肉中的神经冲动，以及创建人工神经网络和理解大脑如何存储和检索信息的计算形式。Ginger指出，这些广泛不同的应用需要建立具有专门功能的新一代OECTs，包括上升和下降时间。

研究结果发表在《自然材料》杂志上。该研究得到了美国国家科学基金会的资助，而浙江大学开发的聚合物则获得了中国国家自然科学基金会的资助。