近日,美國得克薩斯大學奧斯汀分校團隊首次發明了一種液體電子文身墨水,醫生可將其打印在患者頭皮上,作為傳感器以測量大腦活動。該研究為目前監測腦電波和診斷神經系統疾病提供了一種有前景的替代方案,有望改進非侵入性腦機接口設備的設計方式。
該團隊長期致力于開發能夠追蹤人體皮膚表面身體信號的電子文身傳感器。此前,這些傳感器被打印在黏合材料上,再轉移到皮膚上,但這種方法受限于無毛發區域。為了突破這一限制,團隊創新地設計了一種由導電聚合物制成的液體墨水。這種墨水能夠流過毛發,干燥后形成薄膜傳感器,從而實現對大腦活動的有效監測。
在實際應用中,團隊利用先進的計算機算法確定腦電圖電極的點位,然后使用數控噴墨打印機將這些點位上的皮膚噴上一層薄薄的電子文身墨水。這一過程既快速又無需接觸,確保了患者的舒適度。在初步測試中,該墨水在檢測腦電波方面的表現與傳統電極相當,且噪聲極小。更重要的是,它在至少24小時內保持了穩定的連接,而傳統電極上的凝膠在6小時后就開始變干,部分電極甚至無法接收到信號。
此外,團隊還計劃在未來在墨水中嵌入無線數據發射器,以實現完全無線的腦電圖過程。這一創新不僅將極大地提升腦電波監測的便捷性,還有望為神經系統疾病的診斷提供更為精確的手段。
電子墨水技術并非首次亮相。從電子墨水屏手機到錢包、遙控器等日常用品,這一技術已經廣泛應用于我們的生活中。而電子墨水文身的出現,則進一步拓展了這一技術的應用空間。
(摘自《科技日報》12.5)