【南京医科大学：开发基于自驱动力学栅突触晶体管的感内存算触觉传感器】

生物力学信号的监测对疾病的早期诊断和术后评估有重要意义，模拟皮肤机械感受器的机制感知力学信号也为触觉重构和多模态交互提供了新途径。近年来，高灵敏的触觉传感器（电阻式、电容式、压电式和摩擦电式等）发展迅速。然而，灵敏度的不断提升会不可避免地导致传感器对噪声也同样敏感，甚至可能降低器件的信噪比。

尽管一些信号分离方法或差分放大电路可以减少噪声干扰，但他们通常需要复杂的迭代过程和额外的电路，增加了计算成本并限制了可识别的模式。更重要的是，即时感控的实际需求不仅需要传感器能够实时捕获和转导力学信号，还需要对复杂序列信号进行重构以实现信号的原位分析和识别。传统传感器缺乏感内分析和近感计算能力，后续的数据存储与处理通常由额外的存储单元与信号处理单元完成，导致高时间延迟和能耗，阻碍了即时诊断和实时决策的生成。

近日，南京医科大学胡本慧教授等人设计了一种基于自驱动力学栅突触晶体管的感内存算触觉传感器（IMT），其具有可调的陡坡区域用于实现主动降噪功能，而无需信号分离算法和滤波电路。同时利用电子供体掺杂沟道诱导纳米空腔，通过离子迁移迟滞增强器件非易失性（状态保持时间>1000 s），赋予其感内存储能力。在临床前研究中，实现了对不同模式力学信号（频率、时序和持续时间）的判别以及对组织健康状态的评估。此外，通过设计关联学习电路实现了对震颤的低功耗（25.1 μW）实时检测。