Controllo Robots con il Pensiero e Sensori Cervello 3D

Un nuovo studio pubblicato sulla rivista ACS Applied Nano Materials descrive come i ricercatori dell’Università di Tecnologia di Sydney abbiano creato dei sensori “asciutti” in grado di registrare l’attività elettrica del cervello senza la necessità di gel conduttori, grazie alla costruzione di una struttura tridimensionale capace di catturare i segnali cerebrali nonostante le protuberanze e le curve della testa.

Come funzionano i sensori

L’elettroencefalografia (EEG) è una tecnica medica utilizzata per monitorare i segnali elettrici del cervello attraverso l’impianto o l’apposizione di elettrodi specializzati sulla superficie della testa. I “sensori umidi” sono la versione più comune di questi elettrodi, che si attaccano al cuoio capelluto attraverso un gel appiccicoso. Questi sensori possono causare reazioni allergiche in alcune persone, per cui non sono molto graditi.

I ricercatori hanno lavorato allo sviluppo di “sensori asciutti” che non richiedono gel come alternativa, ma nessuno di essi ha avuto un rendimento così buono come i sensori umidi. Tuttavia, i nanomateriali come il grafene potrebbero essere una buona opzione. Anche se la loro natura piatta e spesso squamosa li rende incompatibili con la forma irregolare del cranio umano, soprattutto per lunghi periodi di tempo.

Lo sviluppo dei sensori in 3D

Gli scienziati hanno deciso di sviluppare un sensore in 3D basato sul grafene policristallino in grado di monitorare con precisione l’attività cerebrale senza l’uso di gel. I ricercatori hanno prodotto numerose strutture ricoperte di grafene in 3D con forme e modelli variabili, ciascuna di circa 10 m di spessore.

Un modello esagonale ha offerto le migliori prestazioni sulla superficie curva e pelosa della regione occipitale, la zona alla base della testa in cui si trova la corteccia visiva del cervello. Otto di questi sensori sono stati combinati in una fascia elastica che è stata tenuta contro la parte posteriore della testa.

Quando sono stati utilizzati insieme ad un visore per la realtà aumentata che mostrava segnali visivi, gli elettrodi hanno potuto riconoscere quale linea stava venendo osservata e poi lavorare con un computer per tradurre i segnali in comandi che controllavano la mobilità di un robot a quattro zampe, senza bisogno di usare le mani.

Potenziali applicazioni

Oltre alle applicazioni militari, questa tecnologia ha un grande potenziale in settori come la manifattura, l’aerospaziale e la salute, consentendo alle persone con disabilità di controllare le sedie a rotelle o le protesi in modo più efficace.

La tecnologia ha anche il potenziale per rivoluzionare l’assistenza sanitaria, consentendo il controllo remoto di apparecchiature mediche durante procedure complesse, riducendo i rischi e migliorando la precisione. Speriamo che siano utilizzati per il bene attraverso un pensiero zen. [Fonte dello studio]