北京理工大学与北京航空航天大学联合科研团队取得一项突破性进展,在脑机接口领域推出新型可穿戴设备。研究团队于国际知名学术期刊《Science Bulletin》发表成果,介绍了一款基于MXene材料的超柔性多通道耳-机接口(ECI)贴片,为脑电信号采集提供了创新解决方案。
传统脑机接口设备存在明显局限:非侵入式EEG帽依赖粘性凝胶固定,需通过头发与头皮紧密接触,长期佩戴易引发不适;植入式芯片虽能帮助瘫痪患者恢复部分功能,但对健康人群存在手术风险。新研发的ECI贴片采用耳后佩戴设计,通过8通道MXene电极阵列直接采集脑电信号,突破了现有技术的使用场景限制。
实验数据显示,该贴片在医用级柔性薄膜基底上实现了多重技术突破:连续10小时佩戴仍能稳定采集信号,透气性达到373.0 cm³/(m²・天),较商用耳电极提升数倍;皮肤刺激性测试显示零过敏反应,抗菌率达51%,有效解决长期佩戴的卫生隐患。MXene材料的应用使电极兼具高导电性与生物相容性,为可穿戴医疗设备提供了新材料方案。
功能验证实验取得显著成果:在疲劳状态监测任务中,系统达到90.5%的平均分类精度,可准确识别使用者精神状态;在4目标稳态视觉诱发电位(SSVEP)测试中,在线任务准确率达93.5%,与商用EEG设备性能相当。这种非侵入式设计既保持了高精度信号采集,又显著提升了用户舒适度,为脑机接口的民用化铺平道路。
研究团队特别强调,ECI贴片采用模块化设计,电极阵列可灵活扩展通道数量,适配不同应用场景需求。其医用级材料选择和人体工学设计,使设备在医疗监测、人机交互、特殊环境作业等领域具有广阔应用前景。目前相关技术已进入工程化转化阶段,未来有望推动脑机接口设备向日常消费领域渗透。

















