
一月十二日,北京理工大学与北京航空航天大学科研团队在《科学通报》上发布了最新研究成果,展示了一款基于MXene材料的超软、透气多通道耳-机接口贴片。该设备可贴附于耳后,实现脑电信号的高效采集与传输,为非侵入式脑机交互提供了全新解决方案。
脑机接口技术近年来持续发展,借助非侵入式脑电图装置或植入式芯片,人们得以用思维直接操控外部设备,拓展了人机交互的边界。然而,传统脑电采集依赖带有导电凝胶的头戴设备,需穿透头发与头皮紧密接触,佩戴繁琐且舒适性差。另一方面,植入式方案虽然在临床应用上展现出潜力,但由于其侵入特性,难以被健康人群广泛接受。
针对上述问题,研究团队开发出一种新型多通道可穿戴耳-机接口贴片。该贴片采用柔性医用薄膜为基底,集成MXene材料制成的电极,具备轻薄、柔软、透气等特点,可牢固贴合耳后皮肤。实测显示,连续佩戴十小时仍能稳定获取高质量脑电信号,透气性能达373.0 cm³/(m²·天),显著优于现有商用耳电极产品。同时,材料无皮肤刺激性,具备51%的抗菌率,有效保障长期佩戴的安全性与舒适性。
在功能验证方面,研究人员利用该贴片开展疲劳状态监测实验,通过多通道信号分析,实现90.5%的平均分类准确率,表明其对生理状态变化具备敏锐识别能力。此外,在四目标稳态视觉诱发电位脑机接口测试中,参与者完成离线与在线分类任务,其中在线四选一控制任务的平均准确率达到93.5%,与传统商用脑电帽性能相当,展现出实际应用潜力。
该成果为下一代便携式、长时穿戴脑机接口设备的发展提供了可行路径,有望推动其在健康监测、智能交互等领域的落地应用。相关论文已发表于学术期刊。
