能够读取人体电信号的橡皮泥或将开辟柔性生物识别传感器的新领域

马萨诸塞大学阿默斯特分校研究人员的一项新研究表明，自制橡皮泥在读取大脑、心脏、肌肉和眼部活动方面非常有效。这项研究发表在《设备》杂志上，概述了这种材料(即所谓的“柔软电路”)的导电特性。

“‘柔软电路’实际上就是儿童玩具中的橡皮泥，而且还具有导电性，”生物医学工程助理教授、论文资深作者DmitryKireev说道。

导电的柔软电路(无论是自制的还是商店购买的)都是由面粉、水、盐、酒石酸氢钾和植物油制成的。“盐使它具有导电性，”基列耶夫解释说。

作为儿童玩具，这种造型粘土是一种可塑性很强的方法，可以通过将灯光连接到电源来为艺术项目添加灯光，从而教孩子们了解电路。现在，Kireev和他的团队已经证明了这种材料具有更大的潜力。

他说：“我们使用柔软的电路作为接口来测量电力或测量人体的生物电势。”

他们发现，与市售的凝胶电极相比，这些柔软的电路可以有效捕获各种电生理测量数据：用于大脑活动的脑电图(EEG)、用于心脏记录的心电图(ECG)、用于跟踪眼球运动的眼电图(EOG)和用于肌肉收缩的肌电图(EMG)。

他解释道：“就测量质量而言，一种电极材料优于另一种电极材料的原因在于阻抗。”阻抗是描述两种材料之间导电性质量的指标。

“电极和组织之间的阻抗越低，两者之间的导电性越好，测量生物电位的能力就越好。”

研究发现，柔软电路电极的阻抗与市售的凝胶电极相当，并且比第二个比较电极的阻抗好两倍。

Kireev强调了这种材料的几个优点。首先是成本：即使使用预制油灰，每个电极的成本也约为1美分。典型的电极平均成本在0.25美元到1美元之间。

此外，这种材料具有弹性：它可以成型和重新成型，可以塑造成与皮肤轮廓相符的形状，可以与更多的油灰混合使其变大，可以重复使用，如果散开，也可以轻松重新连接。其他类似的最先进的可穿戴生物电子产品由碳纳米管、石墨烯、银纳米线和有机聚合物制成。虽然这些材料导电性高，但它们价格昂贵、难以处理或制造、一次性使用或易碎。

Kireev还强调了这些材料的可用性。“如果需要的话，你可以在家里或高中实验室里做这件事，”他说。“你可以让这些应用更加普及，从而让其更加普及。”