服务粉丝

我们一直在努力
当前位置:首页 > 财经 >

悉尼科技大学Francesca Iacopi等--基于微图案外延石墨烯的脑机接口非侵入性传感器

日期: 来源:石墨烯研究收集编辑:石墨烯研究翻译
准确可靠的脑电图(EEG)干式传感器的可用性对于实现脑机接口(BMI)的大规模部署至关重要。然而,与黄金标准的Ag/AgCl湿式传感器相比,干式传感器无一例外地显示出较差的性能。在监测头皮上的毛发和弯曲区域的信号时,干式传感器的性能损失更加明显,这需要使用笨重和不舒服的尖状传感器。这项工作展示了基于亚纳米厚外延石墨烯的三维微图案传感器,用于检测来自头皮枕部的挑战性脑电信号。枕部对应于大脑的视觉皮层,是基于常见的稳态视觉诱发电位范式的BMIs实施的关键。图案化外延石墨烯传感器显示出高效的皮肤接触和低阻抗,并且可以实现与湿式传感器相当的信噪比。使用这些传感器,本研究还证明了通过大脑活动与四足机器人进行免提通信。

         

图1. 微图案石墨烯传感器的制造过程示意图。

                   

图2. (a) 四种传感器图案(正方形、六角形、条形和点形)的显微镜图像。(b) 微图案的SEM横截面图像。(c) 用轮廓仪沿着插图中的虚线测量微图案的高度。(d) 微图案石墨烯传感器的拉曼光谱:(i)图案的石墨烯区域;(ii)硅区域。

                   

图3. 在一个三电极系统中,使用0.1M的PBS溶液作为电解质,四个微图案的传感器类型和未图案的FEG的(a)Nyquist和(b)Bode图的比较。(c)相同的传感器与额头(无毛皮肤)接触时的Nyquist和(d)Bode图。

                   

         

图4. (a) 额头上使用四通道石墨烯传感器的阻抗测量装置的图像。(b) 八通道HPEG传感器在弹性头带上的排列。(c) 传感器背面的卡扣连接图像。(d) 头带上的八通道EG传感器位于有5.0毫米头发的头皮枕部。

                          

图5. (a) 八通道HPEG传感器从枕部记录的EEG信号。(b) 放在头部枕部的八通道FEG和八通道HPEG传感器系统的阻抗值。(c) 闪烁的视觉标签的图像显示了对个人的八种可能的命令选择。(d) 使用基于HPEG传感器的BMI系统指挥一个四足机器人。

                           

图6:(a)用八通道HPEG传感器采集脑电信号。(b) 八通道湿式传感器系统的脑电信号采集。

                   

相关研究成果由悉尼科技大学Francesca Iacopi 等人2023年发表在ACS Applied Nano Materials (https://doi.org/10.1021/acsanm.2c05546)上。原文:Noninvasive Sensors for Brain–Machine Interfaces Based on Micropatterned Epitaxial Graphene。

相关阅读

  • 沂蒙民间彩印花布研究

  •  一、沂蒙民间彩印花布的制作工艺流程   沂蒙地区的彩印花布大多是用来做包袱皮,或者是床单、门帘、娃娃肚兜等,一般采取镂空纸板印刷的方法,主要经过打版、画版、刻版、调
  • 未来10大最具潜力的锂电池新材料大盘点

  • 2022年,我国锂离子电池产量达750GWh,同比增长超过130%,行业总产值突破1.2万亿元。工信部有关负责人表示,2022年,锂电在新能源汽车领域以及风光储能、通信储能、家用储能等储能领
  • 锂离子电池用导电剂的类型及导电机理

  • 导读:锂离子电池需要具有快速充放电的能力并尽可能降低阻抗,电极若没有导电剂的存在,电池内阻将大幅度升高,对电池的各项性能有较大的影响。正负极电极的材料主要由正负极主料、
  • 含金量高达94.2%!这个熟悉的图案来自……

  • 央视新闻联合相关博物馆推出文博科普产品《文博日历》今天,一起来认识太阳神鸟金饰↓这个图案眼熟吗?是不是旅游的时候经常看到?这是“中国文化遗产标志”2005年,它从1600余件图

热门文章

  • “复活”半年后 京东拍拍二手杀入公益事业

  • 京东拍拍二手“复活”半年后,杀入公益事业,试图让企业捐的赠品、家庭闲置品变成实实在在的“爱心”。 把“闲置品”变爱心 6月12日,“益心一益·守护梦想每一步”2018年四

最新文章

  • 【澳门记忆】大学有条“长命斜”

  • 澳门记忆位于氹仔观音山上的徐日昇寅公马路,道路沿山崖而走,中段是用现代技术构筑成的栈道,整条路又长又斜,贯通数间大学建筑群,相信莘莘学子一定印象深刻。葡国传教士徐日昇徐日
  • 最新通知!7月1日起,全面执行!

  • 日前河北省医疗保障局发布最新通知详情如下↓↓↓河北省医疗保障局关于做好国家组织药品集中带量采购第三批、第五批到期药品续约结果落地实施工作的通知各市(含定州、辛集市