澳大利亚科学家开发出可用于脑机接口的新型碳基生物传感器

澳大利亚悉尼科技大学的科学家团队开发出一种新型碳基生物传感器，该传感器由外延石墨烯制成，作为一种碳基材料，可以直接种植在硅基碳化物基板上。研究人员将石墨烯的优点与硅技术的优点结合起来，这使得新开发的生物传感器具有很强的弹性和稳定性。与商用干电极相比，该传感器可以极大地减少皮肤接触电阻，由此可以减少脑电信号在传导过程中的损耗。此外，该传感器优越的鲁棒性，可在高盐环境中长期重复使用。

生物传感器是脑控机器人和脑机接口领域的重要器件，通常贴在面部或头部皮肤上以检测源自大脑的电信号。

来自澳大利亚悉尼科技大学的科学家团队开发出一种新型碳基生物传感器，可能将推动脑控机器人和脑机接口技术的革新，相关内容以题为“Non-invasiveon-skinsensorsforbrainmachineinterfaceswithepitaxialgraphene”发表在《JournalofNeuralEngineering》杂志。该传感器由外延石墨烯制成——本质上是多层非常薄、非常强的碳——直接生长在硅衬底上的碳化硅上。其结果是一种高度可扩展的新型传感技术，克服了石墨烯生物传感的三大挑战:腐蚀、耐用性和皮肤接触电阻。

Iacopi教授表示:“我们已经能够将最好的石墨烯与最好的硅技术结合起来，石墨烯具有非常好的生物相容性和导电性，这使得我们的生物传感器非常有弹性和耐用。”

石墨烯是一种常用于生物传感器开发的纳米材料。到目前为止，许多此类产品都是作为一次性应用开发的，而且由于与皮肤上的汗水和其他形式的水分接触，容易出现分层。

相比之下，UTS生物传感器可以长时间使用并多次重复使用，即使在高盐环境中也是如此——这是前所未有的结果。此外，该传感器已被证明可以显着降低所谓的皮肤接触电阻，其中传感器和皮肤之间的非最佳接触会阻碍对来自大脑的电信号的检测。(外延石墨烯电极的示意，生长在高度掺杂硅上的立方碳化硅上，用作脑电传感器。原始外延石墨烯的表征(原始条件下EG表面的SEM像。©EDS定量分析。(外延石墨烯在100µm2范围内的平均拉曼光谱。