离子电子学实验室

中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员，离子电子学(Iontronics)实验室负责人，北京市政府特聘专家、首都科技领军人才，美国国家发明家科学院院士（FNAI），英国皇家化学会会士(FRSC)，英国材料、矿物与矿业学会会士 (FIMMM)，剑桥大学Wolfson学院高级研究员。目前，以通讯/第一作者在Nat. Energy, Nat. Commun., Sci. Adv., PNAS, Matter, Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Energ. Environ. Sci., Chem. Soc. Rev.等国际期刊发表论文100余篇；拥有国际专利申请（含PCT）200余项、获授权专利100余项，多项专利成功实现转化，转移给包括芬兰诺基亚、美国Lyten等公司。聚焦纳米技术在能源和传感上的应用，在Wiley、剑桥大学等出版社出版英文专著4部。国际电化学协会(ISE) Brian Conway Prize得主，曾获得过ISE与RSC等国际学术组织多项奖励。团队最新研究成果被中国工程院院士馆科研进展、Cell出版社、麻省理工技术评论、DeepTech和美国物理学会(phys.org)等期刊和媒体报道。

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从14 nm到2 nm，芯片制程在不断刷新记录，但以硅基半导体为基础的晶体管理论沟道长度极限为0.2 nm (硅原子直径)，受电流热效应与量子隧穿限制，晶体管的摩尔定律在该尺度下完全失效。当代以半导体为主导的电子器件已趋近于人类加工极限。另一方面，目前基于硅基最先进的计算机也难以在并行计算和容错性等方面仿生人类大脑，而且其作为离子电子学中央处理器，功耗仅有20 W左右。纳米限域空间内的离子运动与大脑神经元及突触细胞膜中所包含的离子通道的作用相似，仿生离子电子学为后摩尔时代类脑计算等新一代计算变革带来了希望。与硅基电子器件（Electronics)不同，离子电子学（Iontronics）器件依赖离子作为载流子传递信号，提供了控制电荷通量的可能，并能够像神经一样调节离子电流的方向和大小，放大信号并在高频下工作。

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1. "Multi-receptor skin with highly sensitive tele-perception somatosensory", Yan Du, Penghui Shen, Houfang Liu, Yuyang Zhang, Luyao Jia, Xiong Pu, Feiyao Yang, Tianling Ren*, Daping Chu*, Zhonglin Wang*, Di Wei*, Sci. Adv. 10, eadp8681 (2024). https://doi.org/10.1126/sciadv.adp8681.

2. "Vertical iontronic energy storage based on osmotic effects and electrode redox reactions", Feiyao Yang, Puguang Peng, Zhao-Yi Yan, Hongzhao Fan, Xiang Li, Shaoxin Li, Houfang Liu, Tian-Ling Ren, Yanguang Zhou, Zhong Lin Wang*, Di Wei*, Nat. Energy 9, 263–271(2024). https://doi.org/10.1038/s41560-023-01431-4.

3. "Triboiontronics with temporal control of electrical double layer formation", Xiang Li, Roujuan Li, Shaoxin Li, Zhong Lin Wang*, Di Wei*, Nat. Commun. 15, 6182 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50518-3.

4. "Flexible iontronics based on 2D nanofluidic material", Di Wei*, Feiyao Yang, Zhuoheng Jiang, Zhonglin Wang*, Nat. Commun. 13, 4965 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-32699-x.

5. "A moisture-enabled fully printable power source inspired by electric eels", Lu Yang, Feiyao Yang, Xu Liu, Ke Li, Yaning Zhou, Yangjian Wang, Tianhao Yu, Mengjuan Zhong, Xiaobing Xu, Lijuan Zhang, Wei Shen, Di Wei*, PNAS 118, e2023164118 (2021). https://doi.org/10.1073/pnas.2023164118.