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“電子墨水”可監(jiān)測(cè)腦電波有望拓展非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用

2024-12-04 11:23:44來源：科技日?qǐng)?bào)

打印在頭皮上的電子文身墨水

。圖片來源：美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校

【總編輯圈點(diǎn)】

科技日?qǐng)?bào)北京12月3日電（記者張佳欣）美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校團(tuán)隊(duì)首次發(fā)明了一種液體電子文身墨水，醫(yī)生可將其打印在患者頭皮上

，作為傳感器以測(cè)量大腦活動(dòng)

。該研究可為目前監(jiān)測(cè)腦電波和診斷神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供一種有前景的替代方案

，有望改進(jìn)非侵入性腦機(jī)接口設(shè)備的設(shè)計(jì)方式并拓展其應(yīng)用范圍。相關(guān)論文2日刊發(fā)于《細(xì)胞生物材料》雜志上

。

該團(tuán)隊(duì)一直在開發(fā)一種可追蹤人體皮膚表面身體信號(hào)的電子文身傳感器。將其應(yīng)用于胸部可測(cè)量心臟活動(dòng)

，應(yīng)用于肌肉可測(cè)量疲勞程度

，應(yīng)用于腋下則可測(cè)量汗液成分。過去

，電子文身傳感器通常被打印在薄薄的一層黏合材料上

，然后再轉(zhuǎn)移到皮膚上，但這種方法只適用于無毛發(fā)區(qū)域

。

設(shè)計(jì)出與毛發(fā)皮膚兼容的材料

，一直是電子文身傳感器技術(shù)開發(fā)面臨的一個(gè)長(zhǎng)期挑戰(zhàn)。現(xiàn)在

，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種由導(dǎo)電聚合物制成的液體墨水

。這種墨水可流過毛發(fā)到達(dá)頭皮，干燥后可充當(dāng)薄膜傳感器

，通過頭皮采集大腦活動(dòng)

。

利用計(jì)算機(jī)算法，團(tuán)隊(duì)可在患者頭皮上找出腦電圖電極的點(diǎn)位

。然后

，使用數(shù)控噴墨打印機(jī)將一層薄薄的電子文身墨水噴灑到這些點(diǎn)位上。該過程快速

、無需接觸

，不會(huì)讓患者感到不適。

團(tuán)隊(duì)在5名頭發(fā)較短的參與者頭皮上打印了墨水

。同時(shí)

，他們也在電子文身旁邊貼上了傳統(tǒng)的腦電圖電極。結(jié)果發(fā)現(xiàn)

，這種墨水在檢測(cè)腦電波方面的表現(xiàn)同樣出色

，且噪聲極小

。

傳統(tǒng)電極上的凝膠6個(gè)小時(shí)后開始變干，超過三分之一的電極未能接收到任何信號(hào)

。而電子文身墨水至少在24小時(shí)內(nèi)保持了穩(wěn)定的連接

。

團(tuán)隊(duì)計(jì)劃未來在墨水中嵌入無線數(shù)據(jù)發(fā)射器，以實(shí)現(xiàn)完全無線的腦電圖過程

。

人們對(duì)電子墨水技術(shù)并不陌生

，電子墨水屏手機(jī)、錢包

、遙控器都是常見的應(yīng)用

。該技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)是柔軟，可用在各種表面

，如紙上、布上

，甚至皮膚上

。另外，電子墨水不需要恒定電源

，其耗能微乎其微

。其實(shí)

，電子墨水文身一開始真的只是文身

，年輕人用它“瞬間切換圖案”，彰顯出“個(gè)性”?div id="m50uktp" class="box-center"> ，F(xiàn)在有心之人將它與醫(yī)療技術(shù)結(jié)合

，開辟出廣闊的應(yīng)用空間

，成為名副其實(shí)的“黑科技”

。神奇的技術(shù)潛伏在我們身邊，需要?jiǎng)?chuàng)意把它召喚出來

。

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責(zé)任編輯：孫知兵

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