OpenLB
Open Library of Bioscience
Advanced Search
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
Nov 11, 2024; e2409568.

Bio-Inspired Neuromorphic Sensory Systems from Intelligent Perception to Nervetronics.

Elvis K Boahen, Hyukmin Kweon, Hayoung Oh, Ji Hong Kim, Hayoung Lim, Do Hwan Kim
Author Information
  1. Elvis K Boahen: Department of Chemical Engineering, Hanyang University, Seoul, 04763, Republic of Korea. ORCID
  2. Hyukmin Kweon: Department of Chemical Engineering, Hanyang University, Seoul, 04763, Republic of Korea.
  3. Hayoung Oh: Department of Chemical Engineering, Hanyang University, Seoul, 04763, Republic of Korea.
  4. Ji Hong Kim: Department of Chemical Engineering, Hanyang University, Seoul, 04763, Republic of Korea.
  5. Hayoung Lim: Department of Chemical Engineering, Hanyang University, Seoul, 04763, Republic of Korea.
  6. Do Hwan Kim: Department of Chemical Engineering, Hanyang University, Seoul, 04763, Republic of Korea. ORCID
PMID: 39527666 DOI: 10.1002/advs.202409568

Abstract

Inspired by the extensive signal processing capabilities of the human nervous system, neuromorphic artificial sensory systems have emerged as a pivotal technology in advancing brain-like computing for applications in humanoid robotics, prosthetics, and wearable technologies. These systems mimic the functionalities of the central and peripheral nervous systems through the integration of sensory synaptic devices and neural network algorithms, enabling external stimuli to be converted into actionable electrical signals. This review delves into the intricate relationship between synaptic device technologies and neural network processing algorithms, highlighting their mutual influence on artificial intelligence capabilities. This study explores the latest advancements in artificial synaptic properties triggered by various stimuli, including optical, auditory, mechanical, and chemical inputs, and their subsequent processing through artificial neural networks for applications in image recognition and multimodal pattern recognition. The discussion extends to the emulation of biological perception via artificial synapses and concludes with future perspectives and challenges in neuromorphic system development, emphasizing the need for a deeper understanding of neural network processing to innovate and refine these complex systems.

Keywords

artificial synapse bio‐inspired machine learning neuromorphic sensory system

References

  1. P. H. Oosting, Rep. Prog. Phys. 1979, 42, 1479.
  2. J. Wang, C. Wang, P. Cai, Y. Luo, Z. Cui, X. J. Loh, X. Chen, ACS Nano 2021, 15, 18671.
  3. S. Y. Wang, X. Z. Chen, X. H. Huang, D. W. Zhang, P. Zhou, Adv. Intell. Syst. 2020, 2, 2000124.
  4. Y. Lee, T. W. Lee, Acc. Chem. Res. 2019, 52, 964.
  5. H. L. Park, Y. Lee, N. Kim, D. G. Seo, G. T. Go, T. W. Lee, Adv. Mater. 2020, 32, 1903558.
  6. S. Dai, X. Liu, Y. Liu, Y. Xu, J. Zhang, Y. Wu, P. Cheng, L. Xiong, J. Huang, Adv. Mater. 2023, 35, 2300329.
  7. A. Tozzi, Cogn. Neurodyn. 2015, 9, 463.
  8. R. Bhunia, E. K. Boahen, D. J. Kim, H. Oh, Z. Kong, D. H. Kim, J. Mater. Chem. C 2023, 11, 7485.
  9. G. Lee, J. H. Baek, F. Ren, S. J. Pearton, G. H. Lee, J. Kim, Small 2021, 17, e2100640.
  10. R. S. Zucker, W. G. Regehr, Annu. Rev. Physiol. 2002, 64, 355.
  11. C. Li, X. Zhang, P. Chen, K. Zhou, J. Yu, G. Wu, D. Xiang, H. Jiang, M. Wang, Q. Liu, iScience 2023, 26, 106315.
  12. D. M. Blitz, K. A. Foster, W. G. Regehr, Nat. Rev. Neurosci. 2004, 5, 630.
  13. T. Ohno, T. Hasegawa, T. Tsuruoka, K. Terabe, J. K. Gimzewski, M. Aono, Nat. Mater. 2011, 10, 591.
  14. A. Citri, R. C. Malenka, Neuropsychopharmacology 2008, 33, 18.
  15. T. V. Bliss, G. L. Collingridge, Nature 1993, 361, 31.
  16. Q. Xia, Y. Qin, A. Zheng, P. Qiu, J. Mater. Chem. B 2023, 11, 1469.
  17. F. Sun, Q. Lu, S. Feng, T. Zhang, ACS Nano 2021, 15, 3875.
  18. T. Ahmed, Memories – Mater., Devices, Circuits Syst. 2023, 6, 100088.
  19. F. Sun, Q. Lu, M. Hao, Y. Wu, Y. Li, L. Liu, L. Li, Y. Wang, T. Zhang, npj Flex. Electron. 2022, 6, 72.
  20. Q. Liu, L. Yin, C. Zhao, Z. Wu, J. Wang, X. Yu, Z. Wang, W. Wei, Y. Liu, I. Z. Mitrovic, L. Yang, E. G. Lim, C. Z. Zhao, Nano Energy 2022, 97, 107171.
  21. F. Zhou, Z. Zhou, J. Chen, T. H. Choy, J. Wang, N. Zhang, Z. Lin, S. Yu, J. Kang, H. P. Wong, Y. Chai, Nat. Nanotechnol. 2019, 14, 776.
  22. B. Dang, K. Liu, X. Wu, Z. Yang, L. Xu, Y. Yang, R. Huang, Adv. Mater. 2023, 35, 2204844.
  23. Y. R. Lee, T. Q. Trung, B. U. Hwang, N. E. Lee, Nat. Commun. 2020, 11, 2753.
  24. Y. Zang, H. Shen, D. Huang, C. A. Di, D. Zhu, Adv. Mater. 2017, 29, 1606088.
  25. S. Chun, J.‐S. Kim, Y. Yoo, Y. Choi, S. J. Jung, D. Jang, G. Lee, K.‐I. Song, K. S. Nam, I. Youn, D. Son, C. Pang, Y. Jeong, H. Jung, Y.‐J. Kim, B.‐D. Choi, J. Kim, S.‐P. Kim, W. Park, S. Park, Nat. Electron. 2021, 4, 429.
  26. Y. Liu, E. Li, X. Wang, Q. Chen, Y. Zhou, Y. Hu, G. Chen, H. Chen, T. Guo, Nano Energy 2020, 78, 105403.
  27. L. Cheng, L. Gao, X. Zhang, Z. Wu, J. Zhu, Z. Yu, Y. Yang, Y. Ding, C. Li, F. Zhu, G. Wu, K. Zhou, M. Wang, T. Shi, Q. Liu, Front. Neurosci. 2022, 16, 982850.
  28. J. K. Han, M. Kang, J. Jeong, I. Cho, J. M. Yu, K. J. Yoon, I. Park, Y. K. Choi, Adv. Sci. 2022, 9, e2106017.
  29. H. H. Chouhdry, D. H. Lee, A. Bag, N. E. Lee, Nat. Commun. 2023, 14, 821.
  30. T. Zhang, W. Ren, F. Xiao, J. Li, B. Zu, X. Dou, Eng. Regen. 2022, 3, 427.
  31. W. Zhang, P. Chen, L. Zhou, Z. Qin, K. Gao, J. Yao, C. Li, P. Wang, Biosens. Bioelectron. 2017, 92, 523.
  32. Q. Liu, F. Zhang, D. Zhang, N. Hu, H. Wang, K. J. Hsia, P. Wang, Biosens. Bioelectron. 2013, 40, 115.
  33. R. Yuan, P. J. Tiw, L. Cai, Z. Yang, C. Liu, T. Zhang, C. Ge, R. Huang, Y. Yang, Nat. Commun. 2023, 14, 3695.
  34. Z. Liu, J. Tang, B. Gao, P. Yao, X. Li, D. Liu, Y. Zhou, H. Qian, B. Hong, H. Wu, Nat. Commun. 2020, 11, 4234.
  35. Z. Liu, J. Tang, B. Gao, X. Li, P. Yao, Y. Lin, D. Liu, B. Hong, H. Qian, H. Wu, Sci. Adv. 2020, 6, eabc47.
  36. Y. H. Jung, S. K. Hong, H. S. Wang, J. H. Han, T. X. Pham, H. Park, J. Kim, S. Kang, C. D. Yoo, K. J. Lee, Adv. Mater. 2020, 32, 1904020.
  37. T. Sun, B. Feng, J. Huo, Y. Xiao, W. Wang, J. Peng, Z. Li, C. Du, W. Wang, G. Zou, L. Liu, Nano‐Micro Lett. 2023, 16, 14.
  38. P. C. Harikesh, D. Y. Tu, S. Fabiano, Nat. Electron. 2024, 7, 525.
  39. P. Belleri, I. T. J. Pons, I. McCulloch, P. W. M. Blom, Z. M. Kovacs‐Vajna, P. Gkoupidenis, F. Torricelli, Nat. Commun. 2024, 15, 5350.
  40. T. Sarkar, K. Lieberth, A. Pavlou, T. Frank, V. Mailaender, I. McCulloch, P. W. M. Blom, F. Torricelli, P. Gkoupidenis, Nat. Electron. 2022, 5, 774.
  41. Y. Kim, A. Chortos, W. Xu, Y. Liu, J. Y. Oh, D. Son, J. Kang, A. M. Foudeh, C. Zhu, Y. Lee, S. Niu, J. Liu, R. Pfattner, Z. Bao, T. W. Lee, Science 2018, 360, 998.
  42. D. Ham, H. Park, S. Hwang, K. Kim, Nat. Electron. 2021, 4, 635.
  43. S. Choi, J. Yang, G. Wang, Adv. Mater. 2020, 32, 2004659.
  44. F. Yu, L. Q. Zhu, Phys. Status Solidi RRL 2019, 13, 1800674.
  45. G. T. Go, Y. Lee, D. G. Seo, T. W. Lee, Adv. Mater. 2022, 34, 2201864.
  46. H. Tan, Q. Tao, I. Pande, S. Majumdar, F. Liu, Y. Zhou, P. O. A. Persson, J. Rosen, S. van Dijken, Nat. Commun. 2020, 11, 1369.
  47. T. Jiang, Y. Wang, Y. Zheng, L. Wang, X. He, L. Li, Y. Deng, H. Dong, H. Tian, Y. Geng, L. Xie, Y. Lei, H. Ling, D. Ji, W. Hu, Nat. Commun. 2023, 14, 2281.
  48. C. Zhang, W. B. Ye, K. Zhou, H. Y. Chen, J. Q. Yang, G. Ding, X. Chen, Y. Zhou, L. Zhou, F. Li, S. T. Han, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1808783.
  49. H. Tan, Y. Zhou, Q. Tao, J. Rosen, S. van Dijken, Nat. Commun. 2021, 12, 1120.
  50. H. Zamani, M. H. Nadimi‐Shahraki, Biomed. Signal Process. Control 2024, 90, 105879.
  51. H. J. Tham, S. Y. Tang, K. T. K. Teo, S. P. Loh, IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2016, 36, 012065.
  52. Y. Chen, Y. Mai, R. Feng, J. Xiao, Neurocomputing 2022, 469, 189.
  53. S. Mittal, J. Syst. Archit. 2020, 104, 101689.
  54. S. Seo, S. H. Jo, S. Kim, J. Shim, S. Oh, J. H. Kim, K. Heo, J. W. Choi, C. Choi, S. Oh, D. Kuzum, H. P. Wong, J. H. Park, Nat. Commun. 2018, 9, 5106.
  55. S. Zhang, D. Cheng, Z. Deng, M. Zong, X. Deng, Pattern Recog. Lett. 2018, 109, 44.
  56. Y. H. Jung, B. Park, J. U. Kim, T. I. Kim, Adv. Mater. 2019, 31, 1803637.
  57. W. Chen, Z. Zhang, G. Liu, iScience 2022, 25, 103729.
  58. C. Zhu, H. Liu, W. Wang, L. Xiang, J. Jiang, Q. Shuai, X. Yang, T. Zhang, B. Zheng, H. Wang, D. Li, A. Pan, Light sci. appl. 2022, 11, 337.
  59. H. L. Park, H. Kim, D. Lim, H. Zhou, Y. H. Kim, Y. Lee, S. Park, T. W. Lee, Adv. Mater. 2020, 32, 1906899.
  60. A. Handler, D. D. Ginty, Nat. Rev. Neurosci. 2021, 22, 521.
  61. A. Chortos, J. Liu, Z. Bao, Nat. Mater. 2016, 15, 937.
  62. K. Y. Chun, Y. J. Son, E. S. Jeon, S. Lee, C. S. Han, Adv. Mater. 2018, 30, 1706299.
  63. V. Amoli, J. S. Kim, E. Jee, Y. S. Chung, S. Y. Kim, J. Koo, H. Choi, Y. Kim, D. H. Kim, Nat. Commun. 2019, 10, 4019.
  64. E. K. Boahen, B. Pan, H. Kweon, J. S. Kim, H. Choi, Z. Kong, D. J. Kim, J. Zhu, W. B. Ying, K. J. Lee, D. H. Kim, Nat. Commun. 2022, 13, 7699.
  65. Z. Kong, E. K. Boahen, D. J. Kim, F. Li, J. S. Kim, H. Kweon, S. Y. Kim, H. Choi, J. Zhu, W. Bin Ying, D. H. Kim, Nat. Commun. 2024, 15, 2129.
  66. D. W. Kim, J. C. Yang, S. Lee, S. Park, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 23207.
  67. C. Wan, G. Chen, Y. Fu, M. Wang, N. Matsuhisa, S. Pan, L. Pan, H. Yang, Q. Wan, L. Zhu, X. Chen, Adv. Mater. 2018, 30, 1801291.
  68. H. Kweon, J. S. Kim, S. Kim, H. Kang, D. J. Kim, H. Choi, D. G. Roe, Y. J. Choi, S. G. Lee, J. H. Cho, D. H. Kim, Sci. Adv. 2023, 9, eadi3827.
  69. M. Bryan, W. Tempest, Br. J. Audiol. 1970, 4, 67.
  70. S.‐Y. Yun, J.‐K. Han, S.‐W. Lee, J.‐M. Yu, S.‐B. Jeon, Y.‐K. Choi, Nano Energy 2023, 109, 108322.
  71. A. S. Graham, B. Ben‐Azu, M.‐È. Tremblay, P. Torre III, M. Senekal, B. Laughton, A. van der Kouwe, M. Jankiewicz, M. Kaba, M. J. Holmes, Front. Neurosci. 2023, 17, 1183694.
  72. H. Shintaku, T. Nakagawa, D. Kitagawa, H. Tanujaya, S. Kawano, J. Ito, Sens. Actuators A: Phys. 2010, 158, 183.
  73. Y. Jung, J. H. Kwak, Y. H. Lee, W. D. Kim, S. Hur, Sensors 2013, 14, 117.
  74. H. S. Lee, J. Chung, G. T. Hwang, C. K. Jeong, Y. Jung, J. H. Kwak, H. Kang, M. Byun, W. D. Kim, S. Hur, S. H. Oh, K. J. Lee, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6914.
  75. S. Lee, J. Kim, H. Roh, W. Kim, S. Chung, W. Moon, K. Cho, Adv. Mater. 2022, 34, 2109545.
  76. J. H. Han, J.‐H. Kwak, D. J. Joe, S. K. Hong, H. S. Wang, J. H. Park, S. Hur, K. J. Lee, Nano Energy 2018, 53, 198.
  77. C. Lang, J. Fang, H. Shao, X. Ding, T. Lin, Nat. Commun. 2016, 7, 11108.
  78. H. S. Wang, S. K. Hong, J. H. Han, Y. H. Jung, H. K. Jeong, T. H. Im, C. K. Jeong, B. Y. Lee, G. Kim, C. D. Yoo, K. J. Lee, Sci. Adv. 2021, 7, eabe5683.
  79. Q. Zhang, Y. Wang, D. Li, J. Xie, R. Tao, J. Luo, X. Dai, H. Torun, Q. Wu, W. P. Ng, R. Binns, Y. Fu, Microsyst. Nanoeng. 2022, 8, 99.
  80. Y. Wang, P. Tan, Y. Wu, D. Luo, Z. Li, View 2022, 3, 20220026.
  81. H. Yang, J. a. Lai, Q. Li, X. Zhang, X. Li, Q. Yang, Y. Hu, Y. Xi, Z. L. Wang, Nano Energy 2022, 104, 107932.
  82. A. Babu, P. Malik, N. Das, D. Mandal, Small 2022, 18, e2201331.
  83. Y. Jiang, Y. Zhang, C. Ning, Q. Ji, X. Peng, K. Dong, Z. L. Wang, Small 2022, 18, e2106960.
  84. H. Guo, X. Pu, J. Chen, Y. Meng, M.‐H. Yeh, G. Liu, Q. Tang, B. Chen, D. Liu, S. Qi, Sci. Robot. 2018, 3, eaat2516.
  85. S. Kerber, B. U. Seeber, Ear Hear 2012, 33, 445.
  86. G. Liu, Q. Li, W. Shi, Y. Liu, K. Liu, X. Yang, M. Shao, A. Guo, X. Huang, F. Zhang, Z. Zhao, Y. Guo, Y. Liu, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2200959.
  87. P. Sengupta, J. H. Chou, C. I. Bargmann, Cell 1996, 84, 899.
  88. J. Chandrashekar, M. A. Hoon, N. J. Ryba, C. S. Zuker, Nature 2006, 444, 288.
  89. H. J. Ko, T. H. Park, J. Biol. Eng. 2016, 10, 17.
  90. J. D. Mainland, Y. R. Li, T. Zhou, W. L. Liu, H. Matsunami, Sci. Data 2015, 2, 150002.
  91. C. Trimmer, A. Keller, N. R. Murphy, L. L. Snyder, J. R. Willer, M. H. Nagai, N. Katsanis, L. B. Vosshall, H. Matsunami, J. D. Mainland, Proc. Natl. Acad. Sci 2019, 116, 9475.
  92. G. Jung, J. Kim, S. Hong, H. Shin, Y. Jeong, W. Shin, D. Kwon, W. Y. Choi, J. H. Lee, Adv. Sci. 2023, 10, e2302506.
  93. D. S. Anisimov, V. P. Chekusova, A. A. Trul, A. A. Abramov, O. V. Borshchev, E. V. Agina, S. A. Ponomarenko, Sci. Rep. 2021, 11, 10683.
  94. T. Hayasaka, A. Lin, V. C. Copa, L. P. Lopez Jr., R. A. Loberternos, L. I. M. Ballesteros, Y. Kubota, Y. Liu, A. A. Salvador, L. Lin, Microsyst. Nanoeng. 2020, 6, 50.
  95. S. Y. Chun, Y. G. Song, J. E. Kim, J. U. Kwon, K. Soh, J. Y. Kwon, C. Y. Kang, J. H. Yoon, Adv. Mater. 2023, 35, 2302219.
  96. L. Wang, W. Li, L. Wan, D. Wen, ACS Sens. 2023, 8, 4810.
  97. A. Gholizadeh, D. Voiry, C. Weisel, A. Gow, R. Laumbach, H. Kipen, M. Chhowalla, M. Javanmard, Microsyst. Nanoeng. 2017, 3, 17022.
  98. W. Wojnowski, T. Majchrzak, T. Dymerski, J. Gębicki, J. Namieśnik, Sensors 2017, 17, 2715.
  99. Z. Khatoon, H. Fouad, O. Y. Alothman, M. Hashem, Z. A. Ansari, S. A. Ansari, ACS Omega 2020, 5, 27645.
  100. M. J. Bezdek, S. L. Luo, R. Y. Liu, Q. He, T. M. Swager, ACS Cent. Sci. 2021, 7, 1572.
  101. Z. Song, Y. Tong, X. Zhao, H. Ren, Q. Tang, Y. Liu, Mater. Horiz. 2019, 6, 717.
  102. X. Chen, T. Wang, J. Shi, W. Lv, Y. Han, M. Zeng, J. Yang, N. Hu, Y. Su, H. Wei, Z. Zhou, Z. Yang, Y. Zhang, Nano‐Micro Lett. 2021, 14, 8.
  103. T. Yamada, H. Sugiura, H. Mimura, K. Kamiya, T. Osaki, S. Takeuchi, Sci. Adv. 2021, 7, eabd2013.
  104. C. Qu, H. Fang, F. Yu, J. Chen, M. Su, H. Liu, Chem. Eng. J. 2024, 482, 148773.
  105. C. Qian, Y. Choi, S. Kim, S. Kim, Y. J. Choi, D. G. Roe, J. H. Lee, M. S. Kang, W. H. Lee, J. H. Cho, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2112490.
  106. M. Sugita, Cell. Mol. Life Sci. 2006, 63, 2000.
  107. L. Yang, Z. Wang, S. Zhang, Y. Li, C. Jiang, L. Sun, W. Xu, Nano Lett. 2023, 23, 8.
  108. B. P. Trivedi, Nature 2012, 486, S2.
  109. S. D. Roper, N. Chaudhari, Nat. Rev. Neurosci. 2017, 18, 485.
  110. J. Yeom, A. Choe, S. Lim, Y. Lee, S. Na, H. Ko, Sci. Adv. 2020, 6, eaba5785.
  111. T. Zhao, Q. Wang, A. Du, Sensors 2021, 21, 373.
  112. K. Shimada, Sensors 2022, 22, 6979.
  113. H. H. Do, J. H. Cho, S. M. Han, S. H. Ahn, S. Y. Kim, Sensors 2021, 21, 7423.
  114. J. K. Han, S. C. Park, J. M. Yu, J. H. Ahn, Y. K. Choi, Nano Lett. 2022, 22, 5244.
  115. M. R. Yeomans, Physiol. Behav. 2012, 106, 345.
  116. C. Wan, P. Cai, X. Guo, M. Wang, N. Matsuhisa, L. Yang, Z. Lv, Y. Luo, X. J. Loh, X. Chen, Nat. Commun. 2020, 11, 4602.
  117. C. Solvi, S. G. Al‐Khudhairy, L. Chittka, Science 2020, 367, 910.
  118. Y. Liu, D. Liu, C. Gao, X. Zhang, R. Yu, X. Wang, E. Li, Y. Hu, T. Guo, H. Chen, Nat. Commun. 2022, 13, 7917.
  119. Z. Sun, M. Zhu, Z. Zhang, Z. Chen, Q. Shi, X. Shan, R. C. H. Yeow, C. Lee, Adv. Sci. 2021, 8, e2100230.
  120. C. Jiang, J. Liu, Y. Ni, S. Qu, L. Liu, Y. Li, L. Yang, W. Xu, Nat. Commun. 2023, 14, 1344.
  121. M. S. Willsey, S. R. Nason‐Tomaszewski, S. R. Ensel, H. Temmar, M. J. Mender, J. T. Costello, P. G. Patil, C. A. Chestek, Nat. Commun. 2022, 13, 6899.
  122. H. Shim, K. Sim, F. Ershad, P. Yang, A. Thukral, Z. Rao, H. J. Kim, Y. Liu, X. Wang, G. Gu, L. Gao, X. Wang, Y. Chai, C. Yu, Sci. Adv. 2019, 5, eaax4961.
  123. F. Yu, J. C. Cai, L. Q. Zhu, M. Sheikhi, Y. H. Zeng, W. Guo, Z. Y. Ren, H. Xiao, J. C. Ye, C. H. Lin, A. B. Wong, T. Wu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 26258.
  124. M. Karbalaei Akbari, S. Zhuiykov, Nat. Commun. 2019, 10, 3873.
  125. I. Krauhausen, D. A. Koutsouras, A. Melianas, S. T. Keene, K. Lieberth, H. Ledanseur, R. Sheelamanthula, A. Giovannitti, F. Torricelli, I. McCulloch, P. W. M. Blom, A. Salleo, Y. van de Burgt, P. Gkoupidenis, Sci. Adv. 2021, 7, eabl5068.
  126. R. A. John, N. Tiwari, M. I. B. Patdillah, M. R. Kulkarni, N. Tiwari, J. Basu, S. K. Bose, C. J. Y. Ankit, A. Nirmal, S. K. Vishwanath, C. Bartolozzi, A. Basu, N. Mathews, Nat. Commun. 2020, 11, 4030.
  127. Y. Lee, J. Y. Oh, W. Xu, O. Kim, T. R. Kim, J. Kang, Y. Kim, D. Son, J. B. Tok, M. J. Park, Z. Bao, T. W. Lee, Sci. Adv. 2018, 4, eaat7387.
  128. S. Kim, Y. Y. Choi, T. Kim, Y. M. Kim, D. H. Ho, Y. J. Choi, D. G. Roe, J. H. Lee, J. Park, J. W. Choi, J. W. Kim, J. H. Park, S. B. Jo, H. C. Moon, S. Jeong, J. H. Cho, Nat. Commun. 2022, 13, 6760.
  129. F. Liu, S. Deswal, A. Christou, M. Shojaei Baghini, R. Chirila, D. Shakthivel, M. Chakraborty, R. Dahiya, Sci. Robot. 2022, 7, eabl7286.
  130. L. Liu, W. Xu, Y. Ni, Z. Xu, B. Cui, J. Liu, H. Wei, W. Xu, ACS Nano 2022, 16, 2282.
  131. R. Yuan, Q. Duan, P. J. Tiw, G. Li, Z. Xiao, Z. Jing, K. Yang, C. Liu, C. Ge, R. Huang, Y. Yang, Nat. Commun. 2022, 13, 3973.
  132. J. Shi, J. Jie, W. Deng, G. Luo, X. Fang, Y. Xiao, Y. Zhang, X. Zhang, X. Zhang, Adv. Mater. 2022, 34, 2200380.
  133. W. A. Mo, G. Ding, Z. Nie, Z. Feng, K. Zhou, R. S. Chen, P. Xie, G. Shang, S. T. Han, Y. Zhou, Adv. Electron. Mater. 2022, 9, 2200733.
  134. X. Wang, C. Chen, L. Zhu, K. Shi, B. Peng, Y. Zhu, H. Mao, H. Long, S. Ke, C. Fu, Y. Zhu, C. Wan, Q. Wan, Nat. Commun. 2023, 14, 3444.
  135. D.‐G. Seo, Y. Lee, G.‐T. Go, M. Pei, S. Jung, Y. H. Jeong, W. Lee, H.‐L. Park, S.‐W. Kim, H. Yang, C. Yang, T.‐W. Lee, Nano Energy 2019, 65, 104035.
  136. F. D. Chen, S. Zhang, L. Hu, J. J. Fan, C. H. Lin, P. Y. Guan, Y. Z. Zhou, T. Wan, S. H. Peng, C. H. Wang, L. Wu, T. M. Furlong, N. Valanoor, D. W. Chu, Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2300266.
  137. H. Wei, Y. Ni, L. Sun, H. Yu, J. Gong, Y. Du, M. Ma, H. Han, W. Xu, Nano Energy 2021, 81, 105648.
  138. T. J. Lee, K. R. Yun, S. K. Kim, J. H. Kim, J. Jin, K. B. Sim, D. H. Lee, G. W. Hwang, T. Y. Seong, Adv. Mater. 2021, 33, 2105485.
  139. S. Chen, X. Ren, J. Xu, Y. Yuan, J. Shi, H. Ling, Y. Yang, W. Tang, F. Lu, X. Kong, B. Hu, ACS Nano 2023, 17, 2134.
  140. K. He, Y. Liu, M. Wang, G. Chen, Y. Jiang, J. Yu, C. Wan, D. Qi, M. Xiao, W. R. Leow, H. Yang, M. Antonietti, X. Chen, Adv. Mater. 2020, 32, 1905399.
  141. U. Bruno, D. Rana, C. Ausilio, A. Mariano, O. Bettucci, S. Musall, C. Lubrano, F. Santoro, Mater. Horiz. 2024, 11, 2865.
  142. W. Wang, Y. Jiang, D. Zhong, Z. Zhang, S. Choudhury, J. C. Lai, H. Gong, S. Niu, X. Yan, Y. Zheng, C. C. Shih, R. Ning, Q. Lin, D. Li, Y. H. Kim, J. Kim, Y. X. Wang, C. Zhao, C. Xu, X. Ji, Y. Nishio, H. Lyu, J. B. Tok, Z. Bao, Science 2023, 380, 735.
  143. Y. Lee, Y. Liu, D. G. Seo, J. Y. Oh, Y. Kim, J. Li, J. Kang, J. Kim, J. Mun, A. M. Foudeh, Z. Bao, T. W. Lee, Nat. Biomed. Eng. 2023, 7, 511.
  144. X. Wu, E. Li, Y. Liu, W. Lin, R. Yu, G. Chen, Y. Hu, H. Chen, T. Guo, Nano Energy 2021, 85, 106000.
  145. M. U. K. Sadaf, N. U. Sakib, A. Pannone, H. Ravichandran, S. Das, Nat. Commun. 2023, 14, 5729.
  146. Y. Zheng, S. Ghosh, S. Das, Adv. Mater. 2024, 36, 2307380.
  147. P. Li, M. Zhang, Q. Zhou, Q. Zhang, D. Xie, G. Li, Z. Liu, Z. Wang, E. Guo, M. He, C. Wang, L. Gu, G. Yang, K. Jin, C. Ge, Nat. Commun. 2024, 15, 3257.
  148. J. Zhu, X. Zhang, R. Wang, M. Wang, P. Chen, L. Cheng, Z. Wu, Y. Wang, Q. Liu, M. Liu, Adv. Mater. 2022, 34, 2200481.
  149. X. Wang, S. Yang, Z. Qin, B. Hu, L. Bu, G. Lu, Adv. Mater. 2023, 35, 2303699.
  150. S. M. Kwon, J. Y. Kwak, S. Song, J. Kim, C. Jo, S. S. Cho, S. J. Nam, J. Kim, G. S. Park, Y. H. Kim, S. K. Park, Adv. Mater. 2021, 33, 2105017.
  151. C. Gao, D. Liu, C. Xu, J. Bai, E. Li, X. Zhang, X. Zhu, Y. Hu, Z. Lin, T. Guo, H. Chen, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2313217.
  152. Y. Wang, D. Liu, Y. Zhang, L. Fan, Q. Ren, S. Ma, M. Zhang, ACS Nano 2022, 16, 8283.
  153. K. Lee, S. Jang, K. L. Kim, M. Koo, C. Park, S. Lee, J. Lee, G. Wang, C. Park, Adv. Sci. 2020, 7, 2001662.
  154. C. Wang, Z. Chen, C. L. J. Chan, Z. a. Wan, W. Ye, W. Tang, Z. Ma, B. Ren, D. Zhang, Z. Song, Y. Ding, Z. Long, S. Poddar, W. Zhang, Z. Wan, F. Xue, S. Ma, Q. Zhou, G. Lu, K. Liu, Z. Fan, Nat. Electron. 2024, 7, 157.
  155. X. Liu, S. Dai, W. Zhao, J. Zhang, Z. Guo, Y. Wu, Y. Xu, T. Sun, L. Li, P. Guo, J. Yang, H. Hu, J. Zhou, P. Zhou, J. Huang, Adv. Mater. 2024, 36, 2312473.
  156. C. Gao, D. Liu, C. Xu, W. Xie, X. Zhang, J. Bai, Z. Lin, C. Zhang, Y. Hu, T. Guo, H. Chen, Nat. Commun. 2024, 15, 740.
  157. Z. Liu, J. Li, Z. Shen, G. Huang, S. Yan, C. Zhang, in Proc. IEEE Int. Conf. Comput. Vis 2017, pp. 2736.
  158. Y. Choi, D. H. Ho, S. Kim, Y. J. Choi, D. G. Roe, I. C. Kwak, J. Min, H. Han, W. Gao, J. H. Cho, Sci. Adv. 2023, 9, eadg5946.
  159. X. Ji, B. D. Paulsen, G. K. K. Chik, R. Wu, Y. Yin, P. K. L. Chan, J. Rivnay, Nat. Commun. 2021, 12, 2480.
  160. J. Kim, R. M. Pankow, Y. Cho, I. D. Duplessis, F. Qin, D. Meli, R. Daso, D. Zheng, W. Huang, J. Rivnay, T. J. Marks, A. Facchetti, Nat. Electron. 2024, 7, 234.

Grants

  1. 2020R1A2C3014237/Basic Science Research Programs
  2. RS-2024-00405818/Basic Science Research Programs
  3. 2021M3H4A1A03049075/National R&D Programs
  4. 2022M3C1A3081211/National R&D Programs
  5. 2022M3H4A1A02076825/National R&D Programs
  6. RS-2020-II201373/Institute of Information & communications Technology Planning & Evaluation grant
Journal Article Review
Article has an altmetric score of 1

Word Cloud

Created with Highcharts 10.0.0artificialprocessingsystemsneuralsystemneuromorphicsensorysynapticnetworkcapabilitiesnervousapplicationstechnologiesalgorithmsstimulirecognitionInspiredextensivesignalhumanemergedpivotaltechnologyadvancingbrain-likecomputinghumanoidroboticsprostheticswearablemimicfunctionalitiescentralperipheralintegrationdevicesenablingexternalconvertedactionableelectricalsignalsreviewdelvesintricaterelationshipdevicehighlightingmutualinfluenceintelligencestudyexploreslatestadvancementspropertiestriggeredvariousincludingopticalauditorymechanicalchemicalinputssubsequentnetworksimagemultimodalpatterndiscussionextendsemulationbiologicalperceptionviasynapsesconcludesfutureperspectiveschallengesdevelopmentemphasizingneeddeeperunderstandinginnovaterefinecomplexBio-InspiredNeuromorphicSensorySystemsIntelligentPerceptionNervetronicssynapsebio‐inspiredmachinelearning

Similar Articles

Cited By