石墨烯传感器助力意念控制机器人

科技日报北京报道，4月6日——让科幻小说的情节成为现实！仅需戴上一种特殊的电子头带，人们就能通过脑电波意念控制机器人了。这一切，得益于澳大利亚悉尼科技大学团队的一项突破性研究成果。该成果发表在《ACS应用纳米材料》杂志上。

传统的脑电波监测大多依赖于黏糊糊的导电凝胶传感器，不仅使用不便，还可能引发头皮刺激和过敏反应。研究人员一直在努力开发无需凝胶的“干式”传感器作为替代方案。他们希望找到一种既能准确监测大脑活动，又不会产生任何黏性的传感器。

当纳米材料如石墨烯展现出潜力时，它们的平面结构却与人类头部的不平坦曲线难以兼容。为此，悉尼科技大学的研究团队创新地设计出基于多晶石墨烯的3D传感器。这些传感器拥有不同形状和图案的3D石墨烯涂层结构，每个结构的厚度仅有约10微米。

测试表明，这些石墨烯传感器在枕骨区域的弯曲和头发茂盛的表面表现出最佳性能。枕骨区域位于头颅底部，是大脑视觉皮层所在的关键位置。研究小组成功地将八个这样的传感器集成到一个弹性头带中，并固定在枕骨区域。

当这些传感器与增强现实耳机结合时，它们能够检测到观看者的视觉提示。随后，这些信号被传输到计算机上，转化为控制四条腿机器人的运动命令。这一过程完全依靠脑电波实现，无需任何手部操作。

尽管新电极的效能尚不如湿式传感器，但研究人员对此表示乐观。他们认为，这是朝着开发坚固、实用的干式传感器迈出的重要一步。这项技术的进一步发展和完善，有望极大地扩展脑机接口的应用领域，为意念控制设备带来新的革命性进步。