該生物傳感器由澳大利亞悉尼科技大學(xué)（UTS）工程和信息技術(shù)學(xué)院的弗朗西斯卡-雅科皮教授和她的團(tuán)隊(duì)開發(fā)，它附著在面部和頭部的皮膚上，以檢測由大腦發(fā)出的電信號(hào)。這些信號(hào)然后可以轉(zhuǎn)化為控制自主機(jī)器人系統(tǒng)的命令。

本月在《神經(jīng)工程學(xué)雜志》上發(fā)表了對(duì)該生物傳感器的研究。該傳感器由外延石墨烯制成--基本上是多層非常薄、非常堅(jiān)固的碳--直接生長在硅碳化物-硅基底上。其結(jié)果是一種高度可擴(kuò)展的新型傳感技術(shù)，克服了基于石墨烯的生物傳感的三個(gè)主要挑戰(zhàn)：腐蝕、耐久性和皮膚接觸阻力。更多信息請(qǐng)參見IDTechEx關(guān)于侵入性和非侵入性神經(jīng)接口的報(bào)告。2018-2028年的預(yù)測和應(yīng)用。

Iacopi教授說："我們已經(jīng)能夠?qū)⑹┑膬?yōu)點(diǎn)與硅技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，石墨烯具有很好的生物相容性和很好的導(dǎo)電性，這使得我們的生物傳感器具有很強(qiáng)的彈性和堅(jiān)固的使用性。"

石墨烯是一種經(jīng)常用于開發(fā)生物傳感器的納米材料。然而，迄今為止，這些產(chǎn)品中有許多是作為一次性應(yīng)用開發(fā)的，并且由于接觸到汗水和皮膚上其他形式的水分而容易分層。相比之下，UTS生物傳感器可以長期使用并多次重復(fù)使用，甚至在高鹽水環(huán)境中也是如此--這是一個(gè)前所未有的結(jié)果。

此外，該傳感器已被證明能極大地減少所謂的皮膚接觸電阻，即傳感器和皮膚之間的非最佳接觸阻礙了對(duì)來自大腦的電信號(hào)的檢測。

Iacopi教授說："有了我們的傳感器，當(dāng)傳感器坐在皮膚上時(shí)，接觸電阻就會(huì)改善。"隨著時(shí)間的推移，我們能夠?qū)崿F(xiàn)初始接觸電阻的75%以上的減少。這意味著由大腦發(fā)出的電信號(hào)可以被可靠地收集，然后被大幅放大，而且傳感器也可以在惡劣的條件下可靠地使用，從而提高了它們?cè)谀X機(jī)接口中的使用潛力。"

這項(xiàng)研究構(gòu)成了一個(gè)更大的合作的一部分，以研究腦電波如何被用于指揮和控制自動(dòng)駕駛汽車。這項(xiàng)工作是Iacopi教授和UTS杰出教授Chin-Teng Lin之間的合作，Iacopi教授因其在納米技術(shù)和電子材料方面的工作而享有國際聲譽(yù)，Chin-Teng Lin是腦機(jī)接口方面的領(lǐng)先研究人員。它得到了該國國防創(chuàng)新中心120萬美元的資助。

如果研究成功，該研究將產(chǎn)生小型化、定制化的石墨烯基傳感器，有可能應(yīng)用于國防環(huán)境和其他領(lǐng)域。