[发明专利]一种基于硫化铟薄膜构建的痛觉感受器及其应用

权利要求书

1.一种基于硫化铟薄膜构建的痛觉感受器，其特征在于，所述的痛觉感受器为Si/SiO₂/In₂S₃薄膜/金属电极的结构，所述In₂S₃薄膜是由二维In₂S₃纳米片在二维平面的水平和垂直方向堆叠而成，所述In₂S₃薄膜的厚度为10～500nm；在Si/SiO₂衬底上以In₂S₃薄膜为沟道，使用光刻和蒸镀工艺在In₂S₃薄膜两端制作金属电极制得；所述沟道的长度为0.1～50μm；在所述痛觉感受器的金属电极端输入电压脉冲作为刺激信号，或者在所述痛觉感受器的金属电极保持偏置电压的同时在其表面照射可见光脉冲作为刺激信号，可以输出痛觉感受器的响应电流。

2.根据权利要求1所述的基于硫化铟薄膜构建的痛觉感受器，其特征在于，所述金属电极为金电极、银电极或铝电极。

3.根据权利要求1所述的基于硫化铟薄膜构建的痛觉感受器，其特征在于，当所述刺激信号的脉冲幅度低于所述痛觉感受器的阈值，所述痛觉感受器处于关闭状态；当所述刺激信号的脉冲幅度超过所述痛觉感受器的阈值时，所述痛觉感受器会被触发，处于开启状态并做出反应；当所述刺激信号的脉冲幅度超过痛觉感受器阈值20倍以上时，所述痛觉感受器发生受损。

4.根据权利要求3所述的基于硫化铟薄膜构建的痛觉感受器，其特征在于，所述痛觉感受器发生受损，当所述刺激信号的脉冲幅度低于所述痛觉感受器的阈值时，所述痛觉感受器会产生稳定的响应电流。

5.根据权利要求1所述的基于硫化铟薄膜构建的痛觉感受器，其特征在于，当所述刺激信号消失时，所述痛觉感受器经设定时长后恢复到受刺激之前的关闭状态。

6.根据权利要求1所述的基于硫化铟薄膜构建的痛觉感受器，其特征在于，当所述刺激信号的强度保持不变时，所述痛觉感受器受随着时间的延长，响应电流增强达到饱和。

7.根据权利要求1所述的基于硫化铟薄膜构建的痛觉感受器，其特征在于，所述的电压脉冲的强度为0～100V；电压脉冲的持续时间为0～2000s；电压脉冲的频率为0～10Hz。

8.根据权利要求1所述的基于硫化铟薄膜构建的痛觉感受器，其特征在于，所述偏置电压为0～0.5V；可见光脉冲的波长为380～780nm；可见光脉冲的强度为0～100mW/cm²；可见光脉冲的持续时间为0～2000s；可见光脉冲的频率为0～10Hz。

9.权利要求1-8任一项所述的基于硫化铟薄膜构建的痛觉感受器在模拟生物神经系统中的应用。

10.根据权利要求9所述的基于硫化铟薄膜构建的痛觉感受器在模拟生物神经系统中的应用，其特征在于，所述生物神经系统包括电子皮肤、视觉感受器或仿生机器人。