西北工业大学突破脑机接口核心技术 柔性电极实现临床与航天应用双突破

脑机接口技术作为连接人脑与外部设备的关键桥梁,在神经康复、航天医学等领域具有重要战略意义。

然而,传统金属电极因硬度高、生物相容性差等问题,长期制约着技术的临床应用与航天适配。

电极植入后易引发脑组织炎症、信号失真,成为全球科研机构亟待攻克的行业瓶颈。

针对这一“卡脖子”难题,西北工业大学常洪龙、吉博文科研团队历经多年攻关,创新研发出三维锥形碳基软性大脑皮层电极阵列。

该技术采用“软底软针”一体化设计,能够高度贴合大脑生理结构,在零损伤的前提下实现高保真脑电信号采集。

测试数据显示,其信号采集精度、稳定性等关键指标较传统金属电极提升数百倍,同时具备优异的核磁兼容性,为临床多模态影像监测提供了技术可能。

目前,该电极已通过第三方医疗器械质量检验认证,为长期临床应用奠定了基础。

在航天领域,该技术同样取得里程碑式突破。

2025年12月,柔性电极搭载“迪迩五号·中国科技城号”空间试验器完成国际首次太空环境验证,成功采集极端条件下的脑电信号数据。

这一成果填补了国际技术空白,未来将用于研究微重力、空间辐射对航天员神经活动的影响,为载人航天长期任务提供关键技术支持。

西北工业大学在微机电系统领域积淀深厚,依托学科交叉优势,团队实现了从基础研究到工程化验证的全链条创新。

此次突破不仅彰显了我国在前沿技术领域的顶尖实力,也为全球脑机接口技术的发展提供了新思路。

团队研究成果登上国际顶级学术平台,并在第39届IEEE MEMS国际会议上荣获最佳学生论文奖,进一步提升了我国在该领域的国际影响力。

从“更安全的植入”到“更稳定的信号”,再到“经受极端环境考验”,柔性脑机接口电极的突破不仅是单一器件性能的提升,更是从基础研究走向工程验证、从地面应用迈向空间拓展的综合体现。

面向未来,围绕临床真实需求与国家重大战略任务,坚持安全底线、强化标准体系、推动产学研医协同,有望让脑机接口在造福患者、服务航天等领域释放更大价值。