這些部件使生命與機器流暢地連接起來。記者26日從中國科學院物理，化學技術研究所獲悉，該研究所等單位的研究人員開發出了具有系列化異質界面的雙凝膠分離電器器件，實現了各種離子信號的轉換和傳輸。這個裝置有望連接生命和機器。這項研究發表在《科學》雜志上。

迄今為止，地球上的生物體主要是通過離子傳遞電信號，各種離子就像小球一樣，受到電信號等刺激后，就會向目的地前進。而人工電子電路主要依靠電子來傳送信號。

近年來，能將離子和電子的電荷轉移與信號轉換結合起來的離電器件受到廣泛關注。這些部件在生物和非生物系統之間起著連接作用，在神經電極、神經假體、智能可植入設備等領域具有廣闊的應用前景。

然而，現有的電離器部件具有一個電子或離子信息，無法容納更多的生物兼容性信息。如何有效地控制多種生物離子信號，是一個復雜生物系統的難題。“論文的通信作者、中國科學院物理、化學研究所研究員聞利平說。

受神經界面門控結構的啟發，是中國科學院理化所江雷院士的指導下，聞利平研究員和中國科學院大學副教授趙紫光聯合清華大學教授徐志平及首都醫科大學教授劉慧榮具備構建的離子和連續低電導相的雙相凝膠離電器件。

“在電場的作用下，離子部分去水合和再水合的過程將交替而連續地進行。由于不對稱化學結構和空間尺寸的影響，異質界面將扮演多重‘門’的作用，迫使離子‘小球’脫掉由水分子組成的‘外套’，而它們脫掉‘外套’的難易程度是不一樣的，使不同離子信號的傳輸產生數量級的區別。”趙紫光說，在不同電壓的刺激下，該裝置可以進行離子傳輸屏障的排列和控制，使”小球有序奔跑“，實現多維離子的等級傳送。

聞利平表示，研究成果有望在神經狀態信號傳輸方面發揮重要作用，為實現生物-非生物系統多元復雜的信號通信提供新的思考方式和方法。