탄력 있는 헤드밴드에 통합되어 증강현실 헤드셋과 함께 사용될 때 건식 센서는 뇌 신호를 해석하여 로봇을 핸즈프리로 제어할 수 있게 한다. 아직 습식 센서만큼 효과적이지는 않지만 이 개발 표시는 쉽게 구현되고 비침습적인 뇌-기계 인터페이스로 발전하고 있다.

마치 공상과학 소설에 나오는 것 같은 느낌이 든다. 전문화된 전자 헤드밴드를 착용하고 마음을 사용하여 로봇을 조종한다. 그러나 이제 ACS Applied Nano Materials에 발표된 최근 연구는 이를 실현하기 위한 한 걸음을 내디뎠다. 끈적끈적한 전도성 젤에 의존하지 않는 특수한 3D 패턴 구조를 설계함으로써 팀은 머리카락과 머리의 융기 및 곡선 속에서도 뇌의 전기적 활동을 측정할 수 있는 "건조한" 센서를 만들었다.

의사는 특수 전극을 머리 표면에 이식하거나 배치하는 뇌파 검사(EEG)로 뇌의 전기 신호를 모니터링한다. EEG는 신경학적 장애를 진단하는 데 도움이 되지만 뇌파를 사용하여 의족, 로봇 또는 비디오 게임과 같은 외부 장치를 제어하는 "뇌-기계 인터페이스"에 통합될 수도 있다.

대부분의 비침습적 버전은 두피를 자극하고 때때로 알레르기 반응을 유발할 수 있는 끈적끈적한 젤로 머리에 부착되는 "습식" 센서를 사용한다. 대안으로 연구원들은 겔이 필요하지 않은 "건식" 센서를 개발해 왔지만 지금까지 표준 습식 센서만큼 잘 작동한 센서는 없었다.

그래핀과 같은 나노 물질이 적합한 옵션이 될 수 있지만, 평평하고 일반적으로 벗겨지기 쉬운 특성으로 인해 특히 장기간에 걸쳐 인간 머리의 고르지 않은 곡선과 호환되지 않는다. 따라서 Francesca Iacopi와 동료들은 달라붙지 않고 뇌 활동을 정확하게 모니터링할 수 있는 다결정 그래핀 기반의 3D 그래핀 기반 센서를 만들고자 했다.

연구팀은 각각 약 10μm 두께의 다양한 모양과 패턴을 가진 여러 개의 3D 그래핀 코팅 구조를 만들었다. 테스트한 모양 중 육각형 패턴은 후두부(뇌의 시각 피질이 있는 머리 밑 부분의 지점)의 굽고 털이 많은 표면에서 가장 잘 작동했다. 팀은 이 센서 중 8개를 탄성 헤드밴드에 통합하여 머리 뒤쪽에 고정했다.

시각적 신호를 표시하는 증강현실 헤드셋과 결합할 때 전극은 어떤 신호를 보고 있는지 감지한 다음 컴퓨터와 함께 신호를 해석하여 네 다리 로봇의 움직임을 제어하는 명령으로 해석한다. 완전히 손이 필요하지 않다.

비록 새로운 전극이 습식 센서만큼 잘 작동하지는 않았지만 연구원들은 이 작업이 뇌-기계 인터페이스의 응용 분야를 확장하는 데 도움이 되는 강력하고 쉽게 구현되는 건식 센서를 개발하기 위한 첫 번째 단계라고 말한다.