3D-датчики дозволяють керувати роботами за допомогою думки
Це схоже на щось із науково-фантастичного фільму: спеціальний електронний шолом та керування роботом за допомогою розуму.
Нове дослідження, що було опубліковане в профільному виданні ACS Applied Nano Materials, зробило крок до того, щоб це стало реальністю.
Команда розробників створила «сухі» датчики, які можуть реєструвати електричну активність мозку, не зважаючи на волосся, нерівності та вигини голови, побудувавши специфічну структуру з 3D-візерунком, яка не покладається на липкі електропровідні гелі.
Дослідники Сіднейського технологічного університету (UTS) розробили біосенсорну технологію, яка дозволить вам керувати роботами та машинами виключно за допомогою сили думки.
Удосконалений інтерфейс «мозок-комп’ютер» був створений видатним професором Чін-Тен Ліном і професором Франческою Якопі зі Школи інженерії та ІТ UTS спільно з австралійською армією та Центром оборонних інновацій.
Окрім військового застосування, ця технологія має величезний потенціал у таких галузях, як складне виробництво, аерокосмічна промисловість та охорона здоров’я, наприклад, дозволяючи людям з обмеженими можливостями керувати інвалідними візками чи використовувати протези.
Електроенцефалографія (ЕЕГ) — це техніка, яку лікарі використовують для моніторингу електричних сигналів від мозку шляхом імплантації або розміщення спеціальних електродів на поверхні голови. ЕЕГ не тільки допомагає в діагностиці неврологічних проблем, але також може використовуватися в «інтерфейсах мозок-машина», які використовують мозкові хвилі для керування зовнішнім об’єктом, таким як протез кінцівки, робот або навіть відеогра.
У більшості неінвазивних версій використовуються «вологі» датчики, які прилипають до шкіри голови за допомогою гелю, який може подразнювати шкіру голови та іноді викликати алергічні реакції.
Дослідники працювали над «сухими» датчиками, які не потребують гелів як альтернативу, але жоден не працював так добре, як золотий стандарт вологого типу. Хоча такі наноматеріали, як графен, можуть бути життєздатним вибором, їх плоска і часто луската природа робить їх несумісними з нерівними вигинами людського черепа, особливо протягом тривалого часу.
У результаті Франческа Якопі та її колеги вирішили розробити тривимірний графеновий датчик на основі полікристалічного графену, який міг би точно контролювати мозкову активність.
Дослідники виготовили численні тривимірні структури з графеновим покриттям із різними формами та візерунками, кожна товщиною приблизно 10 м.
Шестикутний візерунок найкраще показав малюнки на вигнутій поверхні потиличної області — місця біля основи голови, де розташована зорова кора головного мозку. Вісім із цих датчиків були об’єднані в еластичну пов’язку, яка тримала їх на потилиці.
При використанні з гарнітурою доповненої реальності, яка відображала візуальні підказки, електроди могли розпізнавати, яка лінія спостерігалася, а потім працювати з комп’ютером, щоб перетворити сигнали в команди, які контролювали рухливість чотириногого робота – повністю без рук.
Однак нові електроди працювали не так добре, як вологі датчики.
Дослідники вважають, що їхнє дослідження є першим кроком до створення надійних сухих сенсорів, які легко розгортаються, і які допоможуть розширити застосування інтерфейсів мозок-машина.