حسگرهای زیستی جدید رباتیک تحت کنترل مغز را متحول خواهند کرد —

این حسگر زیستی که توسط پروفسور فرانچسکا یاکوپی و تیمش در دانشکده مهندسی و فناوری اطلاعات UTS ساخته شده است، به پوست صورت و سر می‌چسبد تا سیگنال‌های الکتریکی ارسال شده توسط مغز را تشخیص دهد. این سیگنال‌ها سپس می‌توانند به دستوراتی برای کنترل سیستم‌های رباتیک مستقل ترجمه شوند.

مطالعه ای درباره حسگر زیستی در مجله منتشر شده است مجله مهندسی عصبی این ماه.

این حسگر از گرافن اپیتاکسیال – اساساً چندین لایه کربن بسیار نازک و بسیار قوی – ساخته شده است که مستقیماً روی یک کاربید سیلیکون روی بستر سیلیکونی رشد کرده است. نتیجه یک فناوری سنجش جدید بسیار مقیاس‌پذیر است که بر سه چالش اصلی حسگر زیستی مبتنی بر گرافن غلبه می‌کند: خوردگی، دوام و مقاومت در برابر تماس با پوست.

پروفسور یاکوپی می‌گوید: «ما توانسته‌ایم بهترین گرافن را که بسیار زیست‌سازگار، بسیار رسانا است، با بهترین فناوری سیلیکون ترکیب کنیم که حسگر زیستی ما را برای استفاده بسیار انعطاف‌پذیر و قوی می‌کند.»

گرافن یک نانو ماده است که اغلب در توسعه حسگرهای زیستی استفاده می شود. با این حال، تا به امروز، بسیاری از این محصولات به عنوان کاربردهای یکبار مصرف توسعه یافته اند و در نتیجه تماس با عرق و سایر اشکال رطوبت روی پوست، مستعد لایه برداری هستند.

در مقابل، حسگر زیستی UTS می تواند برای دوره های طولانی مورد استفاده قرار گیرد و چندین بار مورد استفاده مجدد قرار گیرد، حتی در محیط های بسیار شور – نتیجه ای بی سابقه. علاوه بر این، نشان داده شده است که این حسگر به طور چشمگیری مقاومت در برابر تماس پوست را کاهش می دهد، جایی که تماس غیربهینه بین سنسور و پوست مانع از تشخیص سیگنال های الکتریکی از مغز می شود.

پروفسور Iacopi می‌گوید: «با حسگر ما، هنگامی که حسگر روی پوست می‌نشیند، مقاومت تماس بهبود می‌یابد.

با گذشت زمان، ما توانستیم بیش از 75 درصد از مقاومت تماس اولیه را کاهش دهیم.

این بدان معناست که سیگنال های الکتریکی ارسال شده توسط مغز را می توان به طور قابل اعتماد جمع آوری کرد و سپس به طور قابل توجهی تقویت کرد، و همچنین حسگرها می توانند به طور قابل اعتماد در شرایط سخت مورد استفاده قرار گیرند، در نتیجه پتانسیل آنها برای استفاده در رابط های مغز و ماشین افزایش می یابد.

این تحقیق بخشی از یک همکاری بزرگتر برای بررسی چگونگی استفاده از امواج مغزی برای فرماندهی و کنترل وسایل نقلیه خودران است. این کار مشارکتی بین پروفسور یاکوپی، که به خاطر کارش در فناوری نانو و مواد الکترونیکی در سطح بین‌المللی تحسین شده است، و پروفسور برجسته UTS، چین-تنگ لین، محقق برجسته در رابط‌های مغز و کامپیوتر است.

بودجه آن 1.2 میلیون دلار از مرکز نوآوری دفاعی تامین شده است.

در صورت موفقیت، این تحقیق حسگرهای کوچک و سفارشی مبتنی بر گرافن را تولید خواهد کرد که پتانسیل کاربرد در محیط‌های دفاعی و فراتر از آن را دارند.

منبع داستان:

مواد ارائه شده توسط دانشگاه فناوری سیدنی. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.