腦機接口技術正逐步突破傳統應用局限,為人類與電子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在《Science Bulletin》發表突破性成果,研發出一款基于MXene材料的超柔性多通道耳后接口貼片,通過創新設計解決了現有腦機接口設備的佩戴痛點。
傳統非侵入式腦機接口依賴腦電圖帽或發帶,其粘性凝膠需通過頭發固定頭皮,長期佩戴易引發不適;植入式芯片雖能輔助癱瘓患者,但對健康人群存在不可逆的生理風險。研究團隊另辟蹊徑,將8通道電極集成于耳后貼片,通過MXene材料與醫用薄膜的復合結構,實現了設備與皮膚的直接穩定接觸。該貼片厚度僅0.3毫米,透氣性達373.0 cm3/(m2?天),較商用耳電極提升3倍以上,抗菌率達51%,連續佩戴10小時仍能保持信號采集穩定性。
實驗數據顯示,該設備在疲勞狀態監測中展現出顯著優勢。通過分析腦電信號特征,系統對疲勞狀態的平均分類精度達到90.5%,為駕駛員狀態監測、醫療預警等場景提供技術支撐。在穩態視覺誘發電位(SSVEP)任務測試中,佩戴者完成4目標在線分類的準確率達93.5%,與商用腦電圖帽性能相當,但佩戴舒適度顯著提升。
研究團隊強調,MXene材料的導電性與生物相容性是關鍵突破點。這種二維過渡金屬碳化物既保證了信號傳輸質量,又通過納米級結構優化提升了材料柔韌性。醫用級硅膠薄膜的加入則解決了傳統金屬電極易致皮膚過敏的問題,為腦機接口的長期穿戴應用奠定基礎。目前,該技術已進入工程化驗證階段,未來有望在消費電子、醫療康復等領域實現規模化應用。















