Новые биосенсоры произведут революцию в робототехнике, управляемой мозгом

Новый биосенсор на основе углерода, разработанный в Технологическом университете Сиднея (Австралия), станет основой для новых инноваций в робототехнике, управляемой мозгом.

Созданный профессором Франческой Якопи и ее командой на факультете инженерии и информационных технологий, биосенсор приклеивается к коже лица и головы, чтобы обнаружить электрические сигналы, посылаемые мозгом. Затем эти сигналы могут быть преобразованы в команды для управления автономными роботизированными системами.

Исследование было опубликовано в журнале Journal of Neural Engineering.

Сенсор изготавливается из эпитаксиального графена - по сути, это нескольких слоев очень тонкого и очень прочного углерода, выращенного на карбиде кремния, размещенном на подложке из кремния. В результате получилась хорошо масштабируемая новая сенсорная технология, которая позволяет преодолеть три основные проблемы биосенсинга на основе графена: коррозию, недолговечность и сопротивляемость контакту с кожей.

"Мы смогли объединить лучшие качества графена, который биосовместим и хорошо проводит электричество, с лучшими качествами кремниевой технологии, что делает наш биосенсор очень устойчивым и надежным в использовании", - говорит профессор Якопи.

Графен - наноматериал, часто используемый при разработке биосенсоров. Однако на сегодняшний день многие из этих продуктов были разработаны для одноразового применения и подвержены расслаиванию в результате контакта с потом и другими видами влаги на коже. В отличие от них, новый биосенсор может использоваться в течение длительного времени и многократно, даже в среде с высоким содержанием солей. Кроме того, было показано, что датчик значительно снижает так называемое контактное сопротивление кожи, когда неоптимальный контакт между датчиком и кожей препятствует обнаружению электрических сигналов от мозга.

По словам разработчиков,

У этого сенсора контактное сопротивление уменьшается, когда он закрепляется на коже. И со временем мы смогли добиться снижения более чем на 75% от первоначального контактного сопротивления.

Это означает, что электрические сигналы, посылаемые мозгом, могут быть надежно собраны и затем значительно усилены, и что сенсоры могут быть эффективно использованы в суровых условиях, что повышает их потенциал для использования в интерфейсах типа мозг-машина.