科技日報北京4月6日電 （記者張佳欣）戴上專(zhuān)門(mén)的電子頭帶，用人的意念控制機器人，這聽(tīng)起來(lái)似乎只是科幻小說(shuō)中存在的情節。但現在，發(fā)表在美國化學(xué)會(huì )《ACS應用納米材料》上的研究向實(shí)現這一目標邁出了一步。通過(guò)設計一種不依賴(lài)于黏性導電凝膠的特殊3D圖案結構，澳大利亞悉尼科技大學(xué)團隊創(chuàng )造出了可測量大腦電活動(dòng)的“干式”傳感器，在不平整的頭部曲線(xiàn)和千絲萬(wàn)縷的頭發(fā)中也能輕松使用。
醫生使用腦電波監測來(lái)自大腦的電信號，其中專(zhuān)門(mén)的電極被植入或放置在頭部表面。腦電波有助于診斷神經(jīng)疾病，但它也可被結合到腦機接口中，這種接口使用腦波來(lái)控制外部設備，如假肢、機器人甚至視頻游戲。
大多數非侵入性的產(chǎn)品都使用“濕”傳感器，這些傳感器用一種黏糊糊的凝膠貼在頭上，會(huì )刺激頭皮，有時(shí)還會(huì )引發(fā)過(guò)敏反應。
作為替代方案，研究人員一直在開(kāi)發(fā)不需要凝膠的“干式”傳感器。盡管像石墨烯這樣的納米材料可能是一個(gè)合適的選擇，但它們扁平和典型的片狀性質(zhì)使它們與人類(lèi)頭部不平坦的曲線(xiàn)不相容，尤其是長(cháng)時(shí)間使用時(shí)。因此，研究人員想要創(chuàng )造一種基于多晶石墨烯的3D傳感器，可準確地監測大腦活動(dòng)，而不會(huì )產(chǎn)生任何黏性。
該團隊創(chuàng )造了幾種具有不同形狀和圖案的3D石墨烯涂層結構，每個(gè)結構的厚度約為10微米。測試表明，石墨烯傳感器在枕骨區域的彎曲、頭發(fā)茂盛的表面效果最好，枕骨區域是大腦視覺(jué)皮層所在的頭顱底部位置。
研究小組將8個(gè)這樣的傳感器整合到一個(gè)彈性頭帶中，并固定在枕骨區域。當與顯示視覺(jué)提示的增強現實(shí)耳機相結合時(shí)，電極可檢測到正在觀(guān)看的提示，然后與計算機合作，將信號解析為控制四條腿機器人運動(dòng)的命令，該過(guò)程完全解放雙手。
盡管新電極的工作效果不如濕式傳感器，但研究人員表示，這項工作代表著(zhù)朝著(zhù)開(kāi)發(fā)堅固、易于實(shí)現的干式傳感器邁出了第一步，可幫助擴大腦機接口的應用。