“用于无创脑-机接口的灵活、坚固、无凝胶脑电图电极”
纳米字母
这听起来像科幻小说:用脑电波控制电子设备。但研究人员已经开发出一种新型的脑电图(EEG)电极,它可以做到这一点,而不需要传统电极所需的粘性凝胶。更妙的是,这些设备可以穿透整个头发。研究人员在ACS杂志《纳米快报》上报道了这种柔性电极,这种电极有朝一日可能被用于脑-机接口,以驱动汽车或移动假肢。
脑电图通常用于诊断癫痫症和其他神经疾病,它是一种跟踪和记录脑电波模式的机器。为了进行脑电图检查,技术人员通常使用非常粘稠的凝胶将电极连接到患者头皮的不同区域。然而,这种凝胶很难洗掉头发,有时会刺激皮肤。此外,头发会干扰电信号。明磊、波鸿、吴晖和同事希望开发一种灵活、坚固、无凝胶的脑电图电极。这种电极可以帮助患者,但也可能让人们有一天用大脑控制设备。
为了制作电极,研究人员将银纳米线放在市售的三聚氰胺海绵中。每个电极的制造成本仅为12美分,可以批量生产。研究小组将10个电极组装成一个灵活的硅帽,测量剃光头或多毛的人戴上电极时的性能。在无毛皮肤上,新电极记录的脑电波与传统电极一样。更重要的是,与传统设备不同,电极的灵活性使其在多毛和无毛皮肤上的表现类似。戴着帽子的志愿者可以用大脑控制玩具车,使其前进、后退、向左或向右。研究人员说,这些电极在不同的循环和运动中具有机械稳定性,并且耐热和耐汗。
作者承认国家自然科学基金、中国国家基础研究计划和中国信息光子学和光通信国家重点实验室的资助。
注:ACS不进行研究,但出版和公布同行评审的科学研究。