Передовая биосенсорная технология для управления роботами силой мысли

Разработанный профессором Франческой Иакопи и её командой в факультете инженерии и IT UTS, биосенсор прикрепляется к коже лица и головы для обнаружения электрических сигналов, посылаемых мозгом. Эти сигналы затем могут быть преобразованы в команды для управления автономными роботизированными системами.

Исследование биосенсора опубликовано в Journal of Neural Engineering.

Датчик сделан из эпитаксиального графена — по сути множественных слоев очень тонкого, очень прочного углерода — выращенного непосредственно на субстрате карбид кремния на кремнии. Результат — высокомасштабируемая новаторская сенсорная технология, преодолевающая три главных вызова графенового биосенсирования: коррозию, долговечность и контактное сопротивление коже.

«Мы смогли объединить лучшее из графена, который очень биосовместим и очень проводим, с лучшим из кремниевых технологий, что делает наш биосенсор очень устойчивым и надежным в использовании», — сказала профессор Иакопи.

Графен — наноматериал, часто используемый в разработке биосенсоров. Однако до сих пор многие из этих продуктов разрабатывались как одноразовые приложения и были склонны к деламинации в результате контакта с потом и другими формами влаги на коже.

В отличие от этого, биосенсор UTS может использоваться длительные периоды и многократно, даже в высокосолевых средах — беспрецедентный результат.

Далее, датчик показано драматически снижает то, что известно как контактное сопротивление коже, где неоптимальный контакт между датчиком и кожей препятствует обнаружению электрических сигналов от мозга.

«С нашим датчиком контактное сопротивление улучшается, когда датчик сидит на коже», — сказала профессор Иакопи. «Со временем мы смогли достичь снижения более 75 процентов начального контактного сопротивления».

«Это означает, что электрические сигналы, посылаемые мозгом, могут быть надежно собраны и затем значительно усилены, и что датчики также могут использоваться надежно в суровых условиях, тем самым улучшая их потенциал для использования в мозг-машинных интерфейсах».

Исследование является частью более крупного сотрудничества по расследованию того, как мозговые волны могут использоваться для команды и контроля автономных транспортных средств. Работа — партнерство между профессором Иакопи, международно признанной за свою работу в нанотехнологиях и электронных материалах, и выдающимся профессором UTS Чин-Тенгом Лином, ведущим исследователем в мозгово-компьютерных интерфейсах. Оно финансируется $1,2 млн от Defence Innovation Hub.