麻州大學阿默斯特分校研究人員的一項新研究證明了自製橡皮泥在讀取大腦、心臟、肌肉和眼睛活動方面的有效性。發表於裝置,這研究概述了這種材料的導電特性，即所謂的「軟電路」。

「[Squishy 電路]實際上是兒童遊戲的橡皮泥，它也是導電的，」生物醫學工程助理教授、該論文的資深作者德米特里·基里耶夫 (Dmitry Kireev) 說。

導電的軟電路——無論是自製的還是商店購買的——都是由麵粉、水、鹽、塔塔粉和植物油製成的。「鹽使其具有導電性，」基列夫解釋。

作為兒童玩具，這種黏土模型是一種可延展的方式，可以透過將燈光連接到電源來為藝術項目添加燈光，從而教導孩子們有關電路的知識。現在，基里耶夫和他的團隊已經證明這種材料具有更大的潛力。

「我們使用柔軟的電路作為介面來測量電流或測量人體的生物電位，」他說。

他們發現，與市售的凝膠電極相比，這些柔軟的電路可以有效地捕捉各種電生理測量結果：腦電圖（EEG）大腦活動、用於記錄心臟的心電圖 (ECG)、用於追蹤眼球運動的眼電圖 (EOG) 以及用於檢測肌肉收縮的肌電圖 (EMG)。

“是什麼讓一個人電極材料「就測量品質而言，比其他材料更好的是阻抗。」他解釋。 阻抗是描述兩種材料之間電導率品質的一種測量方法。

“電極和組織之間的阻抗越低，兩者之間的電導率就越好，測量這些生物電位的能力就越好。”

研究發現，濕軟電路電極的阻抗與市售凝膠電極之一相當，是第二個對比電極的兩倍。

Kireev 強調了這種材料的幾個優點。首先是成本：即使使用預製膩子，每個電極的成本也約為 1 美分。典型電極的平均成本在 0.25 美元到 1 美元之間。

此外，這種材料具有彈性：它可以成型和改造，根據皮膚的輪廓塑造，與更多的膩子結合以使其更大，重複使用，並且在分離時可以輕鬆重新連接。其他同類最先進的穿戴式生物電子產品由碳奈米管、石墨烯、銀奈米線和有機聚合物製成。雖然導電性高，但這些材料可能價格昂貴、難以處理或製造、一次性使用或易碎。

基列夫也強調了這些材料的可用性。「如果需要的話，你可以在家裡或高中實驗室做這件事，」他說。“你可以使這些應用程式民主化，[使其]更加廣泛。”

他讚揚了他的本科生研究團隊（其中一些已經畢業並繼續在麻省大學攻讀研究生）：Alexandra Katsoulakis、Favor Nakyazze、Max Mchugh、Sean Morris、Monil Bhavsar 和 Om Tank。