뇌 제어 로봇 공학에 혁명을 일으킬 새로운 바이오 센서 설정

UTS 공학 및 IT 학부의 Francesca Iacopi 교수와 그녀의 팀이 개발한 바이오센서는 얼굴과 머리의 피부에 부착되어 뇌에서 보내는 전기 신호를 감지합니다. 이 신호는 자율 로봇 시스템을 제어하는 ​​명령으로 변환될 수 있습니다.

바이오센서에 대한 연구는 Journal of Neural Engineering에 발표되었습니다.

센서는 에피택셜 그래핀(기본적으로 매우 얇고 매우 강한 탄소의 다중 층)으로 만들어지며 실리콘 카바이드 온 실리콘 기판 위에 직접 성장합니다. 그 결과 그래핀 기반 바이오센싱의 세 가지 주요 과제인 부식, 내구성 및 피부 접촉 저항을 극복하는 확장성이 뛰어난 새로운 센싱 기술이 탄생했습니다.

Iacopi 교수는 "우리는 생체 적합성과 전도성이 뛰어난 최고의 그래핀과 최고의 실리콘 기술을 결합하여 바이오센서를 매우 탄력 있고 견고하게 사용할 수 있게 되었습니다."라고 말했습니다.

그래핀은 바이오센서 개발에 자주 사용되는 나노물질이다. 그러나 현재까지 이러한 제품의 대부분은 일회용으로 개발되었으며 피부의 땀 및 ​​기타 형태의 수분과 접촉하여 박리되기 쉽습니다.

대조적으로, UTS 바이오센서는 염분이 높은 환경에서도 장기간 사용할 수 있고 여러 번 재사용할 수 있어 전례가 없는 결과입니다.

또한, 센서는 센서와 피부 사이의 비최적 접촉이 뇌의 전기 신호 감지를 방해하는 피부 접촉 저항으로 알려진 것을 극적으로 감소시키는 것으로 나타났습니다.

Iacopi 교수는 “우리 센서를 사용하면 센서가 피부에 닿을 때 접촉 저항이 향상됩니다. "시간이 지남에 따라 초기 접촉 저항을 75% 이상 줄일 수 있었습니다."

"이는 뇌에서 보내는 전기 신호를 안정적으로 수집한 다음 크게 증폭할 수 있다는 것을 의미하며, 센서는 열악한 조건에서도 안정적으로 사용할 수 있으므로 뇌-기계 인터페이스에서 사용할 가능성이 높아집니다."

이 연구는 뇌파가 자율 차량을 명령하고 제어하는 ​​데 어떻게 사용될 수 있는지 조사하기 위한 대규모 협력의 일부입니다. 이번 연구는 나노기술 및 전자재료 분야에서 국제적으로 인정받고 있는 Iacopi 교수와 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야의 선도적인 연구자인 Chin-Teng Lin UTS 석좌교수의 파트너십으로 이루어졌습니다. 국방 혁신 허브(Defense Innovation Hub)에서 120만 달러를 지원합니다.