De zelfopgelegde uitdaging was om door haar heen te kunnen voelen - een veel uitdagendere situatie dan voelen vanaf de blote huid.
Uitgangsmateriaal voor de elektroden is een siliciumwafel met daarop een dun siliciumcarbide oppervlak.
Lithografie en etsen werden gebruikt om een reeks zeshoeken van een patroon te voorzien en deze vervolgens te etsen tot korte zeshoekige siliciumpilaren ~ 100 μm breed en 10 μm hoog, nog steeds met een 500 nm dikke laag SiC bovenop elk.
Met behulp van tijdelijke vernikkeling en thermische behandeling werd de bovenkant van het SiC omgezet in polykristallijn grafeen, waarbij het nikkelsilicideafval chemisch werd verwijderd.
Acht van deze elektroden, elk ~1cm3 in gebied, waar bevestigd aan een brede rubberen strip en vastgebonden over de visuele cortex aan de achterkant van het hoofd van een vrijwilliger - een deel van de hoofdhuid dat zowel sterk gebogen als typisch behaard is - met stoppels van 5 mm in dit geval.
Volgens het team, verzameld over de hele Universiteit van Technologie Sydney, natte Ag-AgCl-elektroden bereiken doorgaans een contactweerstand van 5-30 kΩ (50 Hz) en een signaal-ruisverhouding van 30 ± 5 dB, wat precies is wat ze bereikten in het controlegedeelte van dit experiment. Conventionele droge elektroden, zo zeiden ze, hebben de neiging om >200kΩ en 5±3dB te scoren, zelfs op de blote huid.
De acht droge, microgefreesde silicium-grafeenelektroden scoorden verschillend, van 5 ± 5 dB tot 25 ± 5 dB (gemiddeld ~ 15 dB) over 5 mm haar, en de onderzoekers beweren dat het overschakelen naar een aangepaste helm van de ad hoc rubberen band het gemiddelde dichterbij zou kunnen brengen naar het cijfer van 25dB.
Bij een demonstratie van de elektroden werd een robothond bestuurd via de acht elektroden, waarbij de vrijwilliger naar een van de vele witte vierkanten op een display keek, afhankelijk van wat de robot moest doen.
Elk van de vierkanten flitste anders, iets dat vanuit de visuele cortex kon worden opgepikt door de droge elektroden door de schedel, de hoofdhuid en het haar.
"Hoewel de nieuwe elektroden nog niet zo goed werkten als de natte sensoren, zeggen de onderzoekers dat dit werk een eerste stap is in de richting van de ontwikkeling van robuuste, eenvoudig te implementeren droge sensoren om de toepassingen van hersen-machine-interfaces uit te breiden", aldus de Universiteit.
Het werk wordt in detail behandeld in 'Non-invasieve sensoren voor hersen-machine-interfaces op basis van epitaxiaal grafeen met micropatroon', gepubliceerd in ACS Applied Nano Materiels (hele artikel kan zonder betaling worden gelezen).