TECNOLOGIA: UN SENSORE PER GUIDARE UN ROBOT CON LA MENTE

 

Progettando una speciale struttura a motivi 3D che non si basa su gel conduttivi appiccicosi, il team ha creato sensori 'asciutti' in grado di misurare l'attività elettrica del cervello, anche tra i capelli e le protuberanze e le curve della testa.

I medici monitorano i segnali elettrici dal cervello con l'elettroencefalografia (EEG), in cui elettrodi specializzati vengono impiantati o posizionati sulla superficie della testa.

L'EEG aiuta a diagnosticare disturbi neurologici ma può anche essere incorporato in 'interfacce cervello-macchina', che utilizzano le onde cerebrali per controllare un dispositivo esterno, come un arto protesico, un robot o persino un videogioco.

La maggior parte delle versioni non invasive prevede sensori 'bagnati' attaccati alla testa con un gel appiccicoso che può irritare il cuoio capelluto e talvolta scatenare reazioni allergiche. In alternativa, i ricercatori hanno sviluppato sensori 'a secco' che non richiedono gel, ma finora nessuno ha funzionato bene come la varietà umida standard.

Anche se i nanomateriali come il grafene potrebbero essere un'opzione adatta, la loro natura piatta e tipicamente traballante li rende incompatibili con le curve irregolari della testa umana, in particolare per lunghi periodi. Quindi, Francesca Iacopi e colleghi volevano creare un sensore 3D basato su grafene policristallino in grado di monitorare accuratamente l'attività cerebrale senza alcuna viscosità.

Il team ha creato diverse strutture 3D rivestite di grafene con forme e modelli diversi, ciascuna di circa 10 µm di spessore.

Delle forme testate, un modello esagonale ha funzionato meglio sulla superficie sinuosa e pelosa della regione occipitale, il punto alla base della testa dove si trova la corteccia visiva del cervello.

Il team ha incorporato otto di questi sensori in una fascia elastica, che li teneva contro la parte posteriore della testa. Se combinati con un visore per realtà aumentata che mostra segnali visivi, gli elettrodi possono rilevare quale segnale viene visualizzato, quindi lavorare con un computer per interpretare i segnali in comandi che controllano il movimento di un robot a quattro zampe, completamente a mani libere.

Sebbene i nuovi elettrodi non funzionassero ancora bene come i sensori bagnati, i ricercatori affermano che questo lavoro rappresenta un primo passo verso lo sviluppo di sensori asciutti robusti e facilmente implementabili per aiutare a espandere le applicazioni delle interfacce cervello-macchina.

- Eyes Bio