近日，吉林大学副教授李顺心团队在极端环境电子器件领域取得关键性突破，成功构建基于VO?(M1)纳米颗粒的压力自适应人工突触（PAAS）。该器件实现了常压至15.1 GPa高压环境下的稳定高性能工作，为高压神经形态计算的落地应用奠定基础。
随着人类探索疆域向深空、深海、地球深部不断延伸，极端环境下的电子设备性能面临严峻考验。其中，高压环境作为空间研究、地球深部探测、深海调查等前沿领域的共性场景，对电子设备的数据流获取、传输与处理能力提出了严苛要求——不仅需要设备具备多功能集成模块，更需兼顾大容量存储与高带宽数据感知、存储及计算能力，这也成为制约极端环境探测仪器升级的瓶颈。
此次李顺心团队研发的PAAS器件，精准攻克了高压环境下电子器件性能衰减的行业痛点。研究发现，在VO?(M1)从常压M1相到15.1 GPa以上M1’相的相变过程中，压力可有效抑制其光诱导绝缘体-金属相变中的Peierls路径，使Mott机制占据主导。这一机制的转变，显著增强了器件在高压环境下的仿生可塑性，其配对脉冲易化指数从109.6%大幅提升至155.4%。即便处于地壳下部的高压环境中，该器件仍能保持完整的仿生学习功能，打破了传统电子器件在高压场景下的应用局限。
在性能验证中，PAAS器件展现出优异的实用潜力：在手写数字识别任务中实现97%的高准确率，同时可基于卷积自编码器完成彩色图像的降噪与重建。这意味着该器件不仅能适应极端高压环境，更具备高效数据处理能力，可直接适配极端环境探测中的图像、数据解析需求，为探测仪器的智能化升级提供组件支撑。
从仪器设备行业发展视角来看，该成果的突破具有多重行业价值。一方面，PAAS器件的压力自适应特性，填补了极端高压环境下高性能神经形态计算器件的技术空白，有望推动极端环境探测仪器从“数据采集”向“现场智能处理”升级，大幅降低数据传输压力与能源消耗；另一方面，基于VO?材料的相变机制设计思路，为后续极端环境电子器件的研发提供了全新技术路径，或将带动一批高压、高温、强辐射等多极端场景适配器件的创新发展。
该研究成果不仅在学术层面丰富了高压下材料相变与神经形态计算的理论体系，更在产业层面为极端环境探测、深空探索等高端装备的国产化升级提供了关键技术支撑。未来，随着该技术的进一步产业化转化，有望在地质勘探、深海资源开发、航天探测等关键领域实现应用突破，助力我国在极端环境装备领域抢占技术制高点。
