一种集成到蓝色头带中的新传感器设计用于仅使用脑电波无线控制机器人。

这听起来像是科幻小说中的场景：戴上专用的电子头带，用意念控制机器人。但是现在，最近发表在ACS Applied Nano Materials（美国化学学会应用纳米材料所）上的研究已经朝着实现这一目标迈出了一步。通过设计一种不依赖粘性导电凝胶的特殊 3D 图案结构，该团队创造了“干式”传感器，可以测量大脑的电活动，甚至在头发和头部的隆起和曲线之间。

医生使用脑电图 (EEG) 监测来自大脑的电信号，其中专门的电极被植入或放置在头部表面。脑电图有助于诊断神经系统疾病，但它也可以被纳入“脑机接口”，它使用脑电波来控制外部设备，例如假肢、机器人甚至视频游戏。大多数非侵入性版本涉及使用“湿”传感器，这些传感器用粘糊糊的凝胶粘在头上，会刺激头皮，有时会引发过敏反应。作为替代方案，研究人员一直在开发不需要凝胶的“干式”传感器，但到目前为止，没有一个能像黄金标准的湿式传感器那样工作。尽管像石墨烯这样的纳米材料可能是一个合适的选择，它们扁平且通常呈片状的性质使它们与人类头部的不均匀曲线不相容，尤其是在长时间内。因此，Francesca Iacopi 及其同事希望创建一种基于多晶石墨烯的 3D 石墨烯传感器，该传感器可以准确监测大脑活动而没有任何粘性。

该团队创造了几个具有不同形状和图案的三维石墨烯涂层结构，每个结构的厚度约为10微米。在测试的形状中，六边形图案在枕部弯曲、多毛的表面上效果最好--枕部是大脑视觉皮层所在的头部底部的位置。该团队将这些传感器中的8个纳入一个弹性头带，将它们固定在头的背面。当与显示视觉线索的增强现实头盔相结合时，电极可以检测到正在观看的线索，然后与计算机合作，将信号解释为控制四条腿机器人运动的命令--完全不需要手。尽管新的电极还不能像湿式传感器那样工作，但研究人员说，这项工作代表了向开发强大的、易于实施的干式传感器迈出的第一步，以帮助扩大脑机接口的应用。

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