澳大利亚莫纳什大学科研团队近日宣布，成功研制出一种具备神经模拟功能的微型流体芯片，其设计灵感源自生物神经系统，有望推动计算机技术向类脑计算方向突破。该成果已发表于国际权威期刊《科学进展》，标志着离子电子系统研究迈入新阶段。
这款直径仅数厘米的芯片采用金属有机框架材料（MOF）构建，其核心结构由纳米级多孔通道组成。研究团队通过精密设计微流体路径，使离子在通道中传输时产生类似电子晶体管的开关效应。与传统硅基芯片不同，该装置能通过离子浓度变化"记忆"历史信号，模拟神经元突触的可塑性特征。实验数据显示，芯片在电压刺激下表现出非线性传导特性，首次在纳米流体系统中观测到质子饱和传输现象。
项目负责人王焕庭教授指出，这种工程化纳米材料为突破电子芯片物理极限提供了新思路。他解释道："当MOF材料厚度缩减至纳米级时，其独特的离子吸附与释放能力可构建出具有学习功能的流体电路。这种特性使芯片既能执行逻辑运算，又能存储动态信息，为开发液态数据存储设备奠定基础。"
在功能验证阶段，研究团队搭建了包含多条并行通道的流体网络。测试表明，该系统对电压脉冲的响应模式与半导体晶体管高度相似，同时能通过离子浓度梯度保持历史输入状态。这种双重特性使其在处理连续数据流时具有显著优势，特别适用于需要实时环境适应的智能系统。
据科研人员介绍，新型流体芯片的制造工艺兼容现有微纳加工技术，但材料特性带来根本性变革。MOF框架的孔隙率超过90%，可在分子尺度调控离子传输路径，这种结构优势使芯片在低功耗条件下实现复杂信息处理。目前团队正探索将芯片厚度进一步压缩至3纳米以下，以期开发出更高效的类脑计算原型机。
