传感器将彻底改变大脑控制的机器人技术

传感器将彻底改变大脑控制的机器人技术
Francesca Iacopi 教授是纳米电子学和材料方面的专家。信用:安迪·罗伯茨

悉尼科技大学开发的一种新型碳基生物传感器将推动大脑控制机器人技术的新创新。

由弗朗西斯卡 Iacopi 教授和她在悉尼科技大学工程和 IT 学院的团队开发,生物传感器附着在面部和头部的皮肤上,以检测大脑发送的电信号。然后可以将这些信号转换为控制自主机器人系统的命令。

一项关于生物传感器的研究已于本月发表在《神经工程杂志》上

该传感器由外延石墨烯制成——本质上是多层非常薄、非常坚固的碳——直接生长在硅基碳化硅衬底上。结果是一种高度可扩展的新型传感技术,克服了基于石墨烯的生物传感的三大挑战:腐蚀、耐用性和皮肤接触电阻。

Iacopi 教授说:“我们已经能够将最好的石墨烯(它的生物相容性和导电性都很好)与最好的硅技术相结合,这使我们的生物传感器非常有弹性和坚固耐用。”

石墨烯是一种经常用于生物传感器开发的纳米材料。然而,迄今为止,这些产品中的许多已被开发为一次性应用,并且由于接触汗水和皮肤上的其他形式的水分而易于分层。

相比之下,UTS生物传感器可以长时间使用并多次重复使用,即使在高盐环境中也是如此——这是前所未有的结果。

此外,该传感器已被证明可以显着降低所谓的皮肤接触电阻,其中传感器和皮肤之间的非最佳接触会阻碍对来自大脑的电信号的检测。

“使用我们的传感器,当传感器位于皮肤上时,接触电阻会提高,”Iacopi 教授说。“随着时间的推移,我们能够将初始接触电阻降低 75% 以上。”

“这意味着可以可靠地收集大脑发送的电信号,然后显着放大,并且传感器也可以在恶劣条件下可靠地使用,从而增强它们在脑机接口中的使用潜力。”

该研究是一项更大的合作的一部分,旨在研究如何使用脑电波来指挥和控制自动驾驶汽车。这项工作是 Iacopi 教授和悉尼科技大学特聘教授 Chin-Teng Lin 之间的合作,后者因其在纳米技术和电子材料方面的工作而享誉国际。它的资金来自国防创新中心的 120 万美元。

如果成功,该研究将生产微型化、定制的基于石墨烯的传感器,这些传感器具有在国防环境及其他领域应用的潜力。

本文为作者 何斌 独立观点,并不代表 我是CIO 立场。

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