忆阻器（Memristor）是一种具有记忆功能的非线性电阻器，继电阻、电容和电感之后的第四种基本电路元件，1971年从理论上预言，并在2008年首次实现。忆阻器作为一种仿神经器件，在类脑计算、脑机接口等领域具有巨大潜力。

在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下，化学研究所活体分析化学实验室于萍课题组近年来一直致力于流体忆阻器的研究，在器件构筑、传输原理及应用方面展开了系统研究。在前期研究中，该团队设计构筑了聚电解质限域流体体系 (J. Am. Chem. Soc.2017,139,1396–1399;Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57,4590.) ，发现了该体系中的忆阻行为，并首次实现了突触可塑性的化学调控行为、神经化学信号与电信号转导的模拟 (Science.2023,379,156-161)，为发展类化学突触功能器件、神经智能传感、神经形态计算等提供了新的思路。

近期，课题组通过设计新型流体忆阻器器件结构和原理，提出并发展了基于有机液膜的离子选择性忆阻器。他们构建了溶有二苯并18-冠醚-6的二氯乙烷液膜体系，发现此体系具有忆阻器的特征，利用液膜中离子的浓度分布变化，实现了器件的记忆效应，成功模拟了多种神经电行为。相比于传统固体器件，所发展的流体器件具有可与生物体系相比拟的工作电压和功耗。更重要的是，利用二苯并18-冠醚-6的钾离子选择性，该器件首次实现了对依赖于离子选择性的神经功能，如静息电位等的模拟，为实现多离子并行类脑智能传感和类脑计算奠定了基础。相关研究结果发表在上PNAS期刊上(https://doi.org/10.1073/pnas.2417040122 (2025)), 文章第一作者是博士生解博扬，通讯作者为于萍研究员，完成单位为中国科学院化学研究所、中国科学院大学。

基于仿生有机液膜的离子选择性忆阻器件

活体分析化学实验室

2025年3月13日