Nos EUA aprenderam a imprimir eletrodos para interfaces cérebro-computador diretamente na cabeça

Pesquisadores da Universidade do Texas e da Universidade da Califórnia em Los Angeles desenvolveram um método experimental para imprimir “tatuagens” em 3D na cabeça a partir de polímeros condutores. Essas “tatuagens” funcionam como eletrodos eletroencefalográficos (EEG) tradicionais, que são usados ​​para interfaces cérebro-computador (BCI) e fornecem controle de membros robóticos, computadores e objetos em ambientes de realidade virtual.

Fonte da imagem: Biomateriais Celulares

O cérebro gera constantemente sinais elétricos que mudam dependendo dos diferentes pensamentos e movimentos. Interfaces BCI invasivas (implantáveis) permitem uma leitura precisa dos sinais cerebrais. No entanto, esta abordagem para a implementação de interfaces cérebro-computador cria a possibilidade de infecção ou rejeição do implante e, em geral, não é muito segura. Imprimir eletrodos no couro cabeludo é muito mais fácil.

Eletrodos colocados individualmente no couro cabeludo ou usando tampas de EEG também podem ler sinais cerebrais, embora não com tanta precisão quanto os implantes. O processamento subsequente dos sinais recebidos usando algoritmos de inteligência artificial torna possível melhorar a precisão da leitura dos sinais cerebrais, mas sem um estudo extensivo adicional nesta área, os eletrodos de EEG impressos serão comparáveis ​​​​em precisão à encefalografia tradicional.

Desenvolvidos por pesquisadores da Universidade do Texas e da UCLA, os eletrodos são feitos de um polímero condutor chamado PEDOT:PSS, que é aplicado na cabeça como um líquido por meio de uma impressora 3D microjato de tinta. Os cientistas observam que o PEDOT:PSS permanece elástico após a cura, por isso também pode ser usado para criar componentes eletrônicos e displays extensíveis.

O processo de criação dos eletrodos começa com a digitalização da cabeça do paciente. Depois disso, o design necessário dos eletrodos de EEG é selecionado no computador. Leva apenas dez minutos para imprimir dez eletrodos de EEG, mais cinco minutos para calibração subsequente. Isto é significativamente menor que o tempo normal de instalação dos eletrodos de EEG tradicionais. Além disso, os eletrodos impressos em 3D eliminam a necessidade de usar um composto úmido especial para garantir melhor contato entre o eletrodo e a pele. Normalmente, esta substância seca rapidamente, tornando o processo tradicional de encefalografia ineficaz.

Os pesquisadores compartilharam seu método experimental para imprimir “tatuagens” em 3D na cabeça a partir de polímeros condutores em um artigo na revista Cell Biomaterials.