„Trockensensoren haben sich im Gegensatz zu den goldtypischen Silber-auf-Silberchlorid-Feuchtsensoren verschluckt“, erklärt Francesca Iacopi von den UTS-Professoren für Design und Infotech. „Dies ist insbesondere der Fall bei der Überprüfung von EEG-Signalen von behaarten Krümmungsstellen der Kopfhaut. Deshalb sind sie nadelförmig, groß und für den Kunden unangenehm.“
Es wurden eine Reihe von Mustern überprüft und ein sechseckiger Rahmen ausgewählt, der die beste Verbindung mit der Haut über das Haar herstellte. Unter Berücksichtigung der Redundanz wurden 8 Sensoreinheiten an einem personalisierten Sensoreinheit-Pad unter Verwendung von Stiftschaltern befestigt und anschließend an einem flexiblen Kopfband verwendet, das um den Kopf des Fahrers gedreht wurde. Alle 8 Sensoreinheiten zeichneten EEG-Signale auf unterschiedlichen Ebenen auf, abhängig von ihrem Bereich sowie der Belastung durch das Stirnband, beschreibt Lin. Die Ergebnisse der Prüfungen wurden letzten Monat in Applied Nano Products veröffentlicht.
Die Wissenschaftler wählten SiC auf Silizium. Und auch in Bezug auf Graphen „ist es unglaublich leitfähig, biokompatibel, sehr klebrig und dauerhaft an seinem Substrat“, sagt Iacopi. Darüber hinaus "kann es befeuchtet werden und einen Schwamm imitieren, um die Feuchtigkeit sowie den Schweiß auf der Haut aufzunehmen, was die Leitfähigkeit erhöht und die Unempfindlichkeit verringert."
Das australische Militär führte effizient zwei Felduntersuchungen mit einem vierbeinigen Roboter durch. Bei der ersten Untersuchung ließ der Soldatenfahrer den Roboter eine Sammlung von ästhetischen Übersichten erfüllen, die auf unebenem Boden ausgelegt waren. In der 2. Prüfung musste der Fahrer die Aufgabe eines Bereichsleiters übernehmen. Er gab sowohl den Robotern Anweisungen als auch der Gruppe, als sie eine Ersatzräumung zahlreicher Strukturen in einem großstädtischen Kampfaufbau durchführten, wobei die Roboter vor die Soldaten kamen, um die Strukturen zu untersuchen.
Iacopi und Chin-Teng Lin, ein Mitarbeiter des Professors, der sich auf BMI-Formelstudien konzentriert, haben tatsächlich dreidimensionale mikrostrukturierte Sensoreinheiten entwickelt, die subnanometerdickes epitaxiales Graphen für die Kontaktstelle verwenden. Die Sensoreinheiten können am Hinterkopf angebracht werden, dem Bereich, der sich am besten zur Identifizierung von EEG-Signalen aus dem ästhetischen Kortex eignet, dem Ort des Geistes, der ästhetische Details verfeinert.
Die Sensoreinheiten werden auf einem Siliziumsubstrat hergestellt, über dem eine Schicht aus kubischem Siliziumkarbid (3C-SiC) aufgebracht und unter Verwendung von Fotolithografie sowie Ätzen geformt wird, um etwa 10 Mikrometer dicke Formen zu erzeugen. Dreidimensionale Stile sind laut den Wissenschaftlern unerlässlich, um mit dem behaarten und gebogenen Teil der Kopfhaut einen guten Ruf zu erzielen. Anschließend wird ein katalytischer Legierungsansatz verwendet, um epitaxiales Graphen um die Oberfläche des gebildeten Gerüsts herum auszudehnen. Aufgrund der Tatsache, dass es einfacher zu strukturieren und mit Silizium einzubauen ist als SiC allein,
Derzeit haben Wissenschaftler des College of Innovation Sydney (UTS), Australien, in Zusammenarbeit mit dem australischen Militär tatsächlich mobile, vollständig trockene Sensoreinheiten entwickelt, die 94 Prozent der Präzision von Benchmark-Feuchtigkeitssensoreinheiten erreichen, jedoch ohne deren Schwerfälligkeit , umfangreiche Konfigurationszeit, unangenehme Gele sowie eingeschränkte Integrität außerhalb des Labors.
Die Innovation der Brain-Machine-User-Interface (BMI) wartet trotz all ihrer Jahre des Fortschritts immer noch auf eine weit verbreitete Verwendung. Faktoren sind Software und Hardware, die bei nicht-invasiven Methoden, die auf der Kopfhaut positionierte Elektroenzephalogramm (EEG)-Sensoreinheiten verwenden, noch nicht annähernd geeignet sind. Diese chirurgische Behandlung ist bei Methoden erforderlich, die auf Hirnimplantaten basieren.
Aus Ihren Website-Artikeln
„Solange die Haare kurz sind, bieten die Sensoreinheiten einen ausreichenden Hautkontakt und eine reduzierte Unempfindlichkeit gegenüber einem guten Kontrast auf einer Signal-Rausch-Basis mit feuchten Sensoreinheiten“, sagt Iacopi. „Außerdem haben wir sie in einer Felduntersuchung verwendet, um Freihandverfahren eines vierbeinigen Roboters zu zeigen, der nur Gedankensignale nutzt.“
Um die Sensoreinheiten zu überprüfen, wird ein Fahrer mit einer am Kopf montierten Augmented-Reality-Linse ausgestattet, die 6 weiß flackernde Quadrate zeigt, die für verschiedene Befehle stehen. Wenn sich ein Fahrer auf ein bestimmtes Quadrat konzentriert, wird ein bestimmtes kumulatives Biopotential im ästhetischen Kortex erzeugt und von den Sensoreinheiten erfasst. Das Signal wird über Bluetooth an einen Decoder in der Installation gesendet, der das Signal direkt in den gewünschten Befehl umwandelt und dann drahtlos an einen Empfänger im Roboter gesendet wird.
„Wir haben tatsächlich [die neuen Sensoren] in einer Bereichsuntersuchung verwendet, um freihändige Verfahren eines vierbeinigen Roboters zu zeigen, der nur Gedankensignale nutzt.“ – Francesca Iacopi, College of Innovation Sydney
Mind Robotics-Benutzeroberfläche
„Das System kann heute ungefähr 9 Befehle bereitstellen, obwohl nur 6 Befehle tatsächlich geprüft und für die Verwendung mit den Graphen-Sensoreinheiten validiert wurden“, sagt Lin. „Jeder Befehl steht für eine bestimmte Aktivität oder Funktion, wie z. B. vorwärts bewegen, nach rechts transformieren oder beenden. Wir werden in Zukunft sicherlich noch mehr Befehle hinzufügen.“