佐治亚理工学院：毛囊级传感器！研发可运动无感佩戴的AR控制传感器

佐治亚理工学院的研究人员开发了一种几乎难以察觉的微结构大脑传感器,有望使脑机接口（BCI）技术真正融入日常生活。

传统BCI系统依赖贴附在头皮上的电极和凝胶，存在设备庞大、使用不适等问题，而侵入式植入方案又具有风险。

这种新型微型设备比头发毛囊间隙更小，可以插入毛囊之间和皮肤下面的微小空间，无需笨重设备或导电凝胶即可高精度捕捉脑信号。

脑机接口在脑电活动和外部设备之间建立了直接的通信途径，而佐治亚理工学院的研究人员正在寻求创造既容易放置又能可靠制造的传感器。

所以团队将最新的微针技术与可穿戴传感器技术相结合，并研发了一种几乎难以察觉的微结构大脑传感器。它可以长时间稳定地检测大脑信号，并且可以轻松放置在毛囊之间，避开毛囊的同时更贴近信号源，从而稳定获取更清晰的神经电信号。传感器采用导电聚合物和柔性线路设计，整体尺寸小于1毫米，即使在人体运动时也能有效工作。

相关组件主要使用导电聚合物微针来捕获电信号，并沿着柔性聚酰亚胺/铜线传输信号，而所有这一切都封装在一个小于1毫米的空间里。

在长达12小时的测试中，6名受试者在站立、行走、跑步等状态下，传感器仍保持96.4%的脑信号采集准确率。志愿者通过该设备实现了免提增强现实视频通话——仅需注视屏幕特定区域即可选择联系人并接打视频电话，全程无需触控或语音指令。

一项对针对被试控制AR视频通话的研究发现，在皮肤和传感器接触处电阻非常低的情况下，高保真神经信号捕获持续了长达12小时。被试可以在白天的大部分时间里站立、行走和跑步，而脑机接口成功地记录并分类了神经信号，准确率为96.4%。

该突破表明脑机接口可以摆脱笨重形态，其微型化、高舒适性和可靠性为可穿戴脑技术发展指明方向。研究团队计划在医疗康复、智能假肢等领域推进应用，并强调跨学科合作对解决复杂技术难题的重要性。

相关论文链接：

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2419304122

审核编辑 黄宇