2025年6月3日，周晔教授入选英国皇家化学会《Chemical Science》15周年Leading Investigators，并受邀在该自然指数期刊发表了题为“Unveiling the switching mechanism of robust tetrazine-based memristive nociceptors via a spectroelectrochemical approach”的研究论文。该论文探讨了有机小分子材料用于人工伤害感受器。联合培养博士生赵吉宇为第一作者，彭孝军院士、周晔教授、丁光龙助理教授为通讯作者，深圳大学为第一完成单位。
阈值开关忆阻器在开发人工伤害感受器方面具有巨大的潜力，因为它们的工作原理和电特性与生物伤害感受器非常相似。然而，低质量电阻开关（RS）薄膜引起的导电丝形成/断裂的随机性以及复杂和不可控的RS机制阻碍了高性能人工伤害感受器的发展。有机小分子材料因其可设计性、低成本、易于合成和高稳定性而在电子器件中受到青睐。在这项研究中，精心设计了两种D-π-A-π-D结构的分子，分别命名为TZ-1和TZ-2，作为人工伤害感受器中的RS层。通过精确调节这些分子中供体基团的电子供体能力，可以成功优化忆阻器的一些关键电性能，如低SET电压（0.42 V）和变化（0.055）、高电流ON/OFF比（约106）和纳秒级开关时间（60 ns）。此外，首次采用光谱电化学策略在分子水平上研究RS机制，阐明了分子设计在调节器件工作原理和电特性方面的关键作用。优化后的忆阻器能够准确模拟伤害感受器的四种关键行为。这一成就不仅推动了有机材料在神经形态器件中的应用，也为伤害感受器的专业定制开辟了新的可能性。
此项研究得到国家自然科学基金、英国皇家化学会、射频异质异构集成全国重点实验室自主课题、广东省基础与应用基础研究基金、深圳市科创局、深圳大学与台北科技大学合作研究的资助。
原文链接：https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2025/SC/D5SC02710A
