近日，苏州科技大学物理科学与技术学院李方超、李阳团队联合苏州大学李亮团队、西交利物浦大学赵春团队等多家研究单位，研发了一种基于钙钛矿-氢键有机框架共生长异质结的仿生视觉器件，在类脑视觉传感与神经形态计算领域取得重要进展。相关研究成果以“Hydrogen-bonded organic frameworks enable in-sensor perovskite photoadaptation for ultralow-power neuromorphic vision”为题，发表于Cell子刊Matter。

　　人类视觉系统能够在星光、室内照明和强烈日光等跨度极大的光照环境中保持有效感知，其关键在于视网膜中视锥细胞明适应与视杆细胞暗适应的协同调节，这种明适应与暗适应机制使人眼的光强适应范围可超过160 dB。现有仿生视觉器件通常依赖光晶体管、互补忆阻器、外部门控电压或后端图像处理电路实现光适应，不仅增加了硬件复杂度和系统能耗，其缓慢的响应速度也难以满足实时视觉需求。因此，如何将光适应直接内嵌入感光材料，使器件在获取光信号的同时完成感光调节和信息预处理，是发展高效神经形态视觉系统的关键。

　　针对上述挑战，该研究提出了利用氢键有机框架调控钙钛矿晶格应变和缺陷动力学的材料设计策略，首次报道了一种基于钙钛矿-氢键有机框架（PVK@HOF）异质结的视觉模拟器件。该器件通过HOF诱导的晶格应变，在材料层面精准调控钙钛矿的光生载流子动力学，成功在单一器件中同时模拟人眼视网膜的明视觉与暗视觉自适应功能。该仿生视觉器件展现出优异的性能，功耗低至1.8 aJ，动态范围高达104 dB，光谱响应范围覆盖365–800 nm。基于器件优异的自适应特性，进一步在卷积神经网络（CNN）和YOLOv.5模型中验证了其在复杂光照场景下的目标识别能力，在模拟自动驾驶环境中实现了超过90%的识别准确率。相关成果为自动驾驶、机器视觉、人工视网膜和边缘人工智能等应用中的低功耗、高动态范围视觉感知系统提供了具有潜力的材料与器件路径。

图一 PVK@HOF仿生视觉器件的应变调控机制及复杂环境目标识别能力

　　苏州科技大学为该研究第一完成单位，西交利物浦大学赵春、苏州大学李亮、苏州科技大学李方超、李阳为共同通讯作者。研究得到了国家自然科学基金（62304148, 52302298）等项目的资助。

　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.matt.2026.102944