Biosensor Baru Ditetapkan untuk Merevolusi Robotika yang Dikendalikan Otak

Dikembangkan oleh Profesor Francesca Iacopi dan timnya di Fakultas Teknik dan TI UTS, biosensor menempel pada kulit wajah dan kepala untuk mendeteksi sinyal listrik yang dikirim oleh otak. Sinyal ini kemudian dapat diterjemahkan ke dalam perintah untuk mengontrol sistem robot otonom.

Sebuah studi tentang biosensor diterbitkan dalam Journal of Neural Engineering.

Sensor ini terbuat dari graphene epitaxial — pada dasarnya beberapa lapisan karbon yang sangat tipis dan sangat kuat — ditanam langsung ke substrat silikon-karbida-di-silikon. Hasilnya adalah teknologi penginderaan baru yang sangat skalabel yang mengatasi tiga tantangan utama biosensing berbasis graphene:korosi, daya tahan, dan ketahanan kontak kulit.

“Kami telah mampu menggabungkan yang terbaik dari graphene, yang sangat biokompatibel dan sangat konduktif, dengan teknologi silikon terbaik, yang membuat biosensor kami sangat tangguh dan kuat untuk digunakan,” kata Profesor Iacopi.

Graphene adalah nanomaterial yang sering digunakan dalam pengembangan biosensor. Namun, hingga saat ini, banyak dari produk ini telah dikembangkan sebagai aplikasi sekali pakai dan rentan terhadap delaminasi akibat kontak dengan keringat dan bentuk kelembapan lainnya pada kulit.

Sebaliknya, biosensor UTS dapat digunakan untuk waktu yang lama dan digunakan kembali beberapa kali, bahkan di lingkungan yang sangat salin — hasil yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Selanjutnya, sensor telah terbukti secara dramatis mengurangi apa yang dikenal sebagai resistensi kontak kulit, di mana kontak yang tidak optimal antara sensor dan kulit menghambat deteksi sinyal listrik dari otak.

“Dengan sensor kami, resistansi kontak meningkat ketika sensor berada di kulit,” kata Profesor Iacopi. “Seiring waktu, kami mampu mencapai pengurangan lebih dari 75 persen resistensi kontak awal.”

“Ini berarti sinyal listrik yang dikirim oleh otak dapat dikumpulkan dengan andal dan kemudian diperkuat secara signifikan, dan sensor juga dapat digunakan dengan andal dalam kondisi yang sulit, sehingga meningkatkan potensinya untuk digunakan dalam antarmuka otak-mesin.”

Penelitian ini merupakan bagian dari kolaborasi yang lebih besar untuk menyelidiki bagaimana gelombang otak dapat digunakan untuk memerintahkan dan mengendalikan kendaraan otonom. Karya ini merupakan kemitraan antara Profesor Iacopi, yang diakui secara internasional untuk karyanya dalam nanoteknologi dan materi elektronik, dan Profesor Terhormat UTS Chin-Teng Lin, seorang peneliti terkemuka dalam antarmuka otak-komputer. Ini didanai oleh $1,2 juta dari Pusat Inovasi Pertahanan.