有机混合离子-电子导体(OMIECs)由于其二合一的电子和离子传导特性，在非传统应用(如生物电子学，神经形态计算和生物燃料电池)中是一种非常受欢迎的材料。

　　为了确保这些迷人的材料得到更广泛的接受，需要使其特性多样化，并开发技术，以允许针对基于omiec的设备的特定应用进行定制。

　　这个过程的一个关键方面是制定策略来评估这些材料的各种特性。然而，尽管omiec越来越受欢迎，但对这种导体的分子取向依赖的瞬态行为的研究严重缺乏。

　　然而，现在，由光州科学技术学院材料科学与工程学院的Yoon Myung-Han教授领导的来自韩国和英国的国际研究小组开始着手弥合我们对有机混合离子-电子导体的理解上的这一差距。

　　在他们最近于2023年11月28日发表在《自然通讯》上的研究中，研究小组在有机电化学晶体管(OECT)的帮助下，探索了由分子取向变化控制的omiec的特殊瞬态行为。

　　在过去，已经有一些研究使用OECT平台研究了omiec，表明各种因素，如方向、长度、侧链对称性、聚合物主结构和薄膜结晶度，可以调节OECT的性能。

　　尹教授解释说:“已知oect可以模拟尖峰神经网络(snn)中神经元和突触的计算机制，因此被认为是有前途的。”“为了帮助人们在频域探索oect的动态行为，我们关注了一个经常被忽视的方面。我们决定研究骨架平面依赖的分子取向与瞬态OECT特征之间的相关性。”

　　为此，研究人员首先合成了两种新的基于1,4-二噻吩(DTP)的omeic, DTP- 2t和DTP- p，共单体单元分别为2,2'-二噻吩和苯基。这些聚合物具有相同的离子和电子特性，但通过操纵聚合物主平面度，研究人员能够控制混合导体系统的主要分子取向。

　　然后将DTP聚合物用于制造OECT器件，并对其进行电化学分析。最初，研究小组发现，尽管两种聚合物的分子取向不同，但它们表现出相似的电化学性能。在分析过程中，当有一定的电流/电压时，他们改变离子注入方向。

　　他们观察到，相对于分子取向的离子注入方向影响了离子漂移路径的长度，这与聚合物内离子迁移率的间接相关，导致了OECT器件中特殊的瞬态响应。

　　本研究的发现为OECT器件的分子取向依赖特性提供了一个独特的视角。“基于oect的SNN架构有望在未来通过提高计算速度和降低能耗来取代当前的计算系统。我们的研究结果有望很快促进基于snn的计算系统的实现，”Yoon教授总结道。

　　此外，研究小组还认为，这项研究的见解可以促进生物分子和生物信号传感器的先进有机混合导体材料的设计和开发。

　　更多信息:Ji Hwan Kim et al .，离子注入方向控制有机电化学晶体管的特殊瞬态行为，Nature Communications(2023)。DOI: 10.1038/s41467-023-42840-z期刊信息:自然通讯由光州科学技术研究所提供引文:研究人员调查有机电化学晶体管的奇怪瞬态响应(2024年，1月22日)检索自2024年1月22日https://techxplore.com/news/2024-01-strange-transient-responses-electrochemical-transistors.html此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。