腦機接口技術正不斷突破傳統邊界,為人類與智能設備的交互開辟新路徑。北京理工大學與北京航空航天大學聯合科研團隊近日宣布,在《Science Bulletin》發表了一項重要成果——基于MXene材料研發的超軟透氣多通道耳-機接口(ECI)貼片,為腦機接口領域帶來創新解決方案。
傳統腦機接口技術主要依賴兩種方式:非侵入式腦電圖(EEG)帽通過粘性凝膠固定在頭皮,而植入式芯片則需手術介入。前者雖無創但佩戴不便,凝膠需通過頭發固定,長期使用易引發不適;后者雖能精準監測神經信號,卻僅適用于醫療場景,對健康人群存在侵入性風險。這種技術瓶頸長期制約著腦機接口的普及應用。
新研發的ECI貼片采用耳后佩戴設計,通過8通道MXene電極陣列直接采集腦電信號。該材料結合醫用級柔軟薄膜,在保證373.0 cm3/(m2?天)高透氣性的同時,實現連續10小時穩定信號采集。實驗室數據顯示,其抗菌率達51%,對皮膚無刺激性反應,徹底解決了傳統設備長期佩戴的過敏隱患。這種設計既避免了植入式芯片的破壞性,又突破了EEG帽對頭發的依賴。
在功能驗證階段,該設備展現出卓越性能。疲勞狀態監測實驗中,系統對受試者疲勞程度的分類準確率達到90.5%,為駕駛安全、醫療監護等場景提供可靠數據支持。更引人注目的是,在4目標穩態視覺誘發電位(SSVEP)腦機接口測試中,在線任務的平均識別準確率達93.5%,與商用EEG設備性能相當,但佩戴舒適度顯著提升。
這項突破性成果標志著腦機接口技術向實用化邁出關鍵一步。研發團隊表示,ECI貼片通過優化電極材料與結構設計,在信號質量、佩戴體驗和生物安全性之間取得平衡。其輕量化特性(僅數克重)和無線傳輸功能,為可穿戴設備與腦機接口的深度融合提供了新范式,未來有望在康復醫療、人機交互等領域產生廣泛影響。






















