Новый биосенсор на основе углерода может произвести революцию в робототехнике, управляемой мозгом

blank

Команда исследователей с факультета инженерии и информационных технологий Сиднейского технологического университета создала биосенсор, который цепляется за кожу лица и головы и обнаруживает электрические сигналы, передаваемые мозгом. Затем эти сигналы преобразуются в команды для управления автономными роботизированными системами.

Новый биосенсор преодолел три основных проблемы биочувствительности на основе графена: коррозию, долговечность и сопротивление контакту с кожей. Это происходит благодаря конструкции датчика, который состоит из множества слоев очень тонкого и очень прочного углерода, выращенного непосредственно на подложке из карбида кремния на кремнии.

«Мы смогли объединить лучшее из графена, который является очень биосовместимым и очень проводящим, с лучшими из кремниевых технологий, что делает наш биосенсор очень устойчивым и надежным в использовании», — объяснила профессор Франческа Якопи , которая разработала биосенсор с ее команда.

Но сначала давайте сделаем шаг назад и определим, что такое биосенсоры. Биосенсор — это устройство, которое измеряет биологические или химические процессы, генерируя сигналы, пропорциональные концентрации аналита в реакции, тем самым диагностируя заболевания. Это позволяет осуществлять соответствующее лечение и терапию. Графен обычно используется при разработке биосенсоров; тем не менее, у него есть ограничения, поскольку многие из этих устройств были разработаны для одноразового использования и склонны к расслоению при контакте с потом и другими видами влаги на коже.

Напротив, биосенсор UTS можно использовать в течение продолжительных периодов времени и многократно использовать повторно, даже в сильно засоленных средах — беспрецедентный результат. Кроме того, было показано, что датчик значительно снижает так называемое сопротивление контакту с кожей, когда неоптимальный контакт между датчиком и кожей препятствует обнаружению электрических сигналов от мозга.

С другой стороны, новый биосенсор можно использовать в течение продолжительных периодов времени и многократно использовать повторно, даже в условиях очень высокой концентрации соли. Именно по этим причинам в пресс-релизе это было названо «беспрецедентным открытием». Кроме того, было обнаружено, что сопротивление контакту с кожей, проблема, которая возникает, когда датчик не находится в оптимальном контакте с кожей, значительно уменьшается с помощью датчика.

«Это означает, что электрические сигналы, посылаемые мозгом, могут быть надежно собраны, а затем значительно усилены, и что датчики также могут надежно использоваться в суровых условиях, тем самым увеличивая их потенциал для использования в интерфейсах мозг-машина», — пояснил профессор Якопи.

Поделиться

Источник