一種集成到藍色頭帶中的新傳感器設計用于僅使用腦電波無線控制機器人。

這聽起來像是科幻小說中的場景：戴上專用的電子頭帶，用意念控制機器人。但是現(xiàn)在，最近發(fā)表在ACS Applied Nano Materials（美國化學學會應用納米材料所）上的研究已經(jīng)朝著實現(xiàn)這一目標邁出了一步。通過設計一種不依賴粘性導電凝膠的特殊 3D 圖案結構，該團隊創(chuàng)造了“干式”傳感器，可以測量大腦的電活動，甚至在頭發(fā)和頭部的隆起和曲線之間。

醫(yī)生使用腦電圖 (EEG) 監(jiān)測來自大腦的電信號，其中專門的電極被植入或放置在頭部表面。腦電圖有助于診斷神經(jīng)系統(tǒng)疾病，但它也可以被納入“腦機接口”，它使用腦電波來控制外部設備，例如假肢、機器人甚至視頻游戲。大多數(shù)非侵入性版本涉及使用“濕”傳感器，這些傳感器用粘糊糊的凝膠粘在頭上，會刺激頭皮，有時會引發(fā)過敏反應。作為替代方案，研究人員一直在開發(fā)不需要凝膠的“干式”傳感器，但到目前為止，沒有一個能像黃金標準的濕式傳感器那樣工作。盡管像石墨烯這樣的納米材料可能是一個合適的選擇，它們扁平且通常呈片狀的性質使它們與人類頭部的不均勻曲線不相容，尤其是在長時間內(nèi)。因此，F(xiàn)rancesca Iacopi 及其同事希望創(chuàng)建一種基于多晶石墨烯的 3D 石墨烯傳感器，該傳感器可以準確監(jiān)測大腦活動而沒有任何粘性。

該團隊創(chuàng)造了幾個具有不同形狀和圖案的三維石墨烯涂層結構，每個結構的厚度約為10微米。在測試的形狀中，六邊形圖案在枕部彎曲、多毛的表面上效果最好--枕部是大腦視覺皮層所在的頭部底部的位置。該團隊將這些傳感器中的8個納入一個彈性頭帶，將它們固定在頭的背面。當與顯示視覺線索的增強現(xiàn)實頭盔相結合時，電極可以檢測到正在觀看的線索，然后與計算機合作，將信號解釋為控制四條腿機器人運動的命令--完全不需要手。盡管新的電極還不能像濕式傳感器那樣工作，但研究人員說，這項工作代表了向開發(fā)強大的、易于實施的干式傳感器邁出的第一步，以幫助擴大腦機接口的應用。

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