Esquemas y propiedades del Opecto propuesto. A) Representación esquemática de la arquitectura opecta que comprende una puerta de respuesta fotográfica funcionalizada con moléculas basadas en azobenceno y un PEDOT recubierto de giro: canal PSS. B) espectros de absorbancia UV -vis de los electrodos de puerta funcionalizados con tres derivados de azobenceno diferentes. C) Evolución dependiente del tiempo de los espectros de absorbancia tras la iluminación UV (λ = 365 nm, intensidad = 0.31 mW cm-2), que muestra el comportamiento de la fotoisomerización de las puertas funcionalizadas con azobenceno. D) Capacitancia de superficie y a granel de las películas funcionalizadas, extraídas mediante ajuste de datos de espectroscopía de impedancia adquiridos en la oscuridad utilizando el circuito equivalente que se muestra en el recuadro. Crédito: Ciencia avanzada (2025). Doi: 10.1002/advs.202509125
Un equipo de investigación interdisciplinario ha diseñado una nueva clase de transistores fotoelectroquímicos orgánicos (OPECTS). Estos pequeños dispositivos pueden convertir la luz en señales eléctricas e imitar el comportamiento de las sinapsis en el cerebro. Los resultados de la investigación han sido ahora publicado en la revista de investigación Advanced Science.
El equipo incluyó a la profesora Francesca Santoro y la Dra. Valeria Criscuolo del Instituto de Procesamiento de Información Biológica, Bioelectrónica en Forschungszentrum Jülich, en cooperación con colegas de la Universidad de Rwth Aachen, profesora Daniele Leonori y el profesor junior Giovanni Maria Piccini (ahora la Universidad de Modena y Reggio Emilia).).
Nuestros cerebros funcionan pasando señales entre las celdas nerviosas, adaptándose con el tiempo para aprender y recordar. Los científicos están tratando de recrear este tipo de comportamiento en dispositivos electrónicos, un campo conocido como electrónica neuromórfica. Una forma de hacerlo es desarrollando materiales que pueden “aprender” de manera similar a cómo lo hace el cerebro.
El equipo de Jülich y Aachen ha dado un importante paso adelante en este campo. Lo que hace que su nueva tecnología sea especial es que sus propiedades se pueden ajustar con precisión utilizando la química. Esto significa que el material puede adaptarse para ser particularmente sensible a la luz o capaz de transmitir señales, especialmente de manera estable.
Esto abre numerosas aplicaciones potenciales: la plataforma podría servir como una interfaz entre la tecnología y las células nerviosas, por ejemplo, en prótesis visuales u otros dispositivos médicos. También son posibles sensores ópticos altamente sensibles y nuevas interfaces cerebrales -máquinas. Otra ventaja es que los componentes tienen un bajo consumo de energía y pueden adaptarse de manera flexible a diferentes requisitos.
Para que el dispositivo se use más tarde con células nerviosas reales o tejido ocular, el material debe ser biocompatible, en otras palabras, compatible con el cuerpo humano, y funcionar a temperatura corporal. Por lo tanto, los investigadores usan un plástico especial llamado PEDOT: PSS, que se ha modificado con moléculas sensibles a la luz. Este material lleva a cabo electricidad mientras permanece suave y flexible, lo que lo hace adecuado para su uso en la interfaz entre la electrónica y el tejido biológico.
A largo plazo, esta investigación podría allanar el camino para nuevos enfoques para tratar enfermedades de la retina, como los trastornos visuales relacionados con la edad. Sin embargo, antes de que pueda usarse en medicina, la tecnología debe probarse cuidadosamente para garantizar que sea compatible con el tejido vivo. Para hacerlo, los investigadores llevan a cabo análisis in vitro (pruebas de trabajo realizadas fuera del cuerpo) y examinan el tejido nervioso, entre otras cosas.
Más información: Isabela Berndt Paro et al, diseñando semiconductores orgánicos sensibles a la luz con azobencenos para transistores fotoelectroquímicos como plataformas neuromórficas, Ciencia Avanzada (2025). Doi: 10.1002/advs.202509125
Proporcionado por Jülich Research Center
Cita: materiales sensibles a la luz imitan las sinapsis en el cerebro (2025, 31 de julio) recuperado el 31 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-sensitive-Materials-mimic-synapses-Brain.html
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