科研資訊

美國科學家構建可大幅提升記錄腦電信號分辨率的新型傳感器

2022年 1月19日，美國加利福尼亞大學圣迭戈分校研究團隊在Science Translational Medicine雜志上發(fā)表題為“Human Brain Mapping with Multithousand-Channel PtNRGrids Resolves Spatiotemporal Dynamics”的文章，提出構建一種由1,024或2,048個嵌入式ECoG傳感器組成的新型腦傳感器，大幅提升記錄腦電信號的分辨率。

目前，臨床手術中常用的腦皮層電圖（electrocorticography，ECoG）網(wǎng)格通常有16個到64個傳感器。增加ECoG網(wǎng)格中傳感器的數(shù)量能夠提升記錄大腦信號的分辨率，有助于提高外科醫(yī)生切除盡可能多的病灶組織，同時最大限度減少對健康腦組織的損傷。

該研究團隊能夠?qū)⒕W(wǎng)格中傳感器間距進一步減少且防止其互相干擾；同時，團隊創(chuàng)新地使用基于納米鉑金棒的傳感器記錄大腦神經(jīng)信號。納米鉑金棒提供了比平面鉑傳感器更多的傳感表面積，有助于提高傳感器的敏感度。此外，基于納米鉑金棒的傳感器網(wǎng)格比目前臨床中ECoG網(wǎng)格更薄且更加靈活，實現(xiàn)了對大腦更緊密的連接。

該研究提出構建一種新型大腦傳感器，實現(xiàn)高分辨率的大腦信號采集，為深入了解人類大腦的功能提供了新機遇。

中國科大打造巡天望遠鏡成像探測器測試平臺

中國科學技術大學核探測與核電子學國家重點實驗室研究員王堅團隊設計完成了一種用于測試宇宙深處微弱光信號的科學級電荷耦合器件（CCD）探測器的驗證平臺，為大視場巡天望遠鏡（WFST）主焦相機的研制奠定了堅實基礎。2022年3月16日，相關成果發(fā)表于《天文望遠鏡儀器和系統(tǒng)雜志》。

主焦相機是大視場巡天望遠鏡的關鍵部件之一，其科學成像探測器由9片CCD290-99芯片拼接而成，具有用于主動光學的曲率傳感器和導星傳感器，是一個集科學成像、波前探測、導星傳感“三合一”功能的主焦相機。

CD290相機是單片CCD290-99芯片經(jīng)過低溫真空封裝后，結(jié)合低噪聲讀出電子學系統(tǒng)完成的相機，是主焦相機低噪聲讀出電子學和低溫真空封裝的驗證，結(jié)合光學測試平臺，可以完成對主焦相機所需CCD的性能測試和驗證，還可以獨立使用在較小視場的望遠鏡上。

經(jīng)過測試表明，此CCD測試平臺滿足單個芯片成像面積最大的CCD290-99測試的要求，CCD控制器的低噪聲讀出設計能滿足WFST相機的科學成像要求。

中科院研發(fā)超靈敏壓力傳感器海綿

中科院青島生物能源與過程研究所副研究員張明佳和中科院化學研究所研究員黃長水聯(lián)合團隊制備出一種超靈敏壓力傳感器海綿，實現(xiàn)了用于可穿戴健康監(jiān)測的超靈敏壓力傳感。2022年3月25日，相關成果在線發(fā)表于《納米通訊》（Nano Lett.）。

研究人員使用液態(tài)金屬調(diào)制氮摻雜石墨烯納米片的方法，制備了超靈敏壓力傳感器海綿。由于海綿骨架結(jié)構中的液態(tài)金屬在壓力下有助于調(diào)整與氮摻雜石墨烯納米片的接觸面積，從而促進界面處的電荷轉(zhuǎn)移，因此，此類傳感器具有快速響應和恢復速度，響應/恢復時間為0.41/0.12 s。

基于液態(tài)金屬的海綿壓力傳感器能夠?qū)崟r準確監(jiān)測人體脈搏、皮膚壓力、咽喉吞咽等，顯示出廣闊的應用前景。

相關研究結(jié)果為制作易于感知的壓力傳感器提供了一種方便、低成本的方法，為未來電子皮膚的發(fā)展拓寬了液態(tài)金屬基復合材料的應用潛力。