[發(fā)明專利]一種改性絲素蛋白及其制備方法、憶阻器和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211023368.0
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN115403784B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 周廣東;顏秉陶;胡小方;王麗丹;段書凱
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C08H1/00
• 分類號: C08H1/00;G06N3/06;H10N70/20
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 王文嬌

本發(fā)明公開了一種改性絲素蛋白及其制備方法、憶阻器和應用，其屬于光電材料技術領域，該改性絲素蛋白的制備方法包括以下步驟：將5,6?二羥基吲哚、聚甘油?3和絲素蛋白溶液進行混合，得到前驅體溶液；將前驅體溶液進行熱處理，得到改性絲素蛋白。本發(fā)明通過采用5,6?二羥基吲哚和聚甘油?3對絲素蛋白進行改性，可以顯著提高絲素蛋白的柔韌性和介電性能；將該改性絲素蛋白作為憶阻器的基底，可以根據(jù)改性絲素蛋白的正負光電導效應，模擬人腦視皮層給光型和撤光型雙極細胞，其具有較強的圖像感知、原位存儲、預處理和識別方面的能力。

技術領域

本發(fā)明涉及光電材料技術領域，具體是一種改性絲素蛋白及其制備方法、憶阻器和應用。

背景技術

經歷了數(shù)十億年的進化，對外界環(huán)境信息的感知、傳遞和處理成為生物視覺系統(tǒng)中最基本的東西。模擬人類視覺系統(tǒng)的結構和功能是人工智能視覺系統(tǒng)的兩項基本任務，在今天甚至超出了人類視覺系統(tǒng)的能力。

然而，基于傳統(tǒng)架構、硅技術、氧化物圖像傳感器和能耗的人工智能視覺系統(tǒng)在生物相容性、底層設備和硬件成本方面面臨著巨大挑戰(zhàn)。生物視覺系統(tǒng)主要由三個子系統(tǒng)組成，即視網膜感知外界光，視神經元傳輸可感知的光信號，視覺皮層處理視覺信息。受生物學啟發(fā)的人工智能視覺系統(tǒng)包含一個用于感知視覺輸入的光學傳感器陣列、一個用于存儲預處理的視覺數(shù)字信息的內存塊，以及一個用于完成基于圖像的計算任務的處理單元，例如圖像分割、識別和分類。

其中，光電憶阻器是一種可以應用于神經形態(tài)視覺系統(tǒng)的常見元件，然而，目前的憶阻器存在耐久性和正負光電導特性較差等問題，其在圖像感知、原位存儲、預處理和識別方面的能力較弱，無法得到較好的推廣。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種改性絲素蛋白及其制備方法、憶阻器和應用，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供如下技術方案：

一種改性絲素蛋白的制備方法，其包括以下步驟：

將5,6-二羥基吲哚、聚甘油-3和絲素蛋白溶液進行混合，得到前驅體溶液；

將前驅體溶液進行熱處理，得到改性絲素蛋白。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，所述絲素蛋白溶液的制備方法包括以下步驟：

取蠶繭，并對蠶繭進行脫膠處理后，再用溴化鋰溶液進行溶解，并置于50-70℃的溫度下進行反應，得到反應液；

將反應液進行透析處理后，再進行離心處理，從上清液中收集得到絲素蛋白溶液。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，脫膠處理的方法包括以下步驟：

將蠶繭置于濃度為0.05-0.5mol/L的碳酸鈉溶液中煮沸。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，所述溴化鋰溶液的濃度為6-12mol/L。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，所述將5,6-二羥基吲哚、聚甘油-3和絲素蛋白溶液進行混合，得到前驅體溶液的步驟，具體包括：

將5,6-二羥基吲哚、聚甘油-3和絲素蛋白溶液進行有序混合，并進行超聲處理后，再靜置處理，得到前驅體溶液。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，所述將前驅體溶液進行熱處理，得到改性絲素蛋白的步驟，具體包括：

將聚氨酯膠帶粘貼在亞克力板上，形成一空間；

將前驅體溶液倒入所述空間中，并置于95-99℃的溫度下進行熱處理，得到改性絲素蛋白基底。

作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其特征在于，所述5,6-二羥基吲哚、聚甘油-3和絲素蛋白溶液的質量比為(0.02-0.05):(0.5-1.5):1000。

本發(fā)明實施例的另一個目的在于提供一種上述制備方法制得的改性絲素蛋白或改性絲素蛋白基底。