Chip komputer otak fleksibel baru Tiongkok mempertahankan efisiensi 94% setelah 18 bulan
Sebuah tim peneliti dari Tiongkok dan Jepang telah mengembangkan rangkaian elektroda implan otak yang sangat fleksibel. Teknologi ini mengatasi rintangan besar dalam antarmuka otak-komputer (BCI): ketidakcocokan fisik antara elektroda logam kaku dan jaringan lunak otak, yang biasanya menyebabkan peradangan kronis dan degradasi sinyal. Pengembangan ini dilakukan oleh Sekolah Pascasarjana Internasional Shenzhen di Universitas Tsinghua, Universitas Tokyo, dan Institut Sains Otak Shenzhen-Hong Kong dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok. Para peneliti menguji implan otak fleksibel dalam uji coba pada hewan. Menariknya, produk ini mencapai kejernihan sinyal jangka panjang serta fungsionalitas yang aman dan stabil selama periode 18 bulan. Implan otak lunak Para ahli saraf yang mengejar impian akan antarmuka otak-komputer yang sangat fungsional sering kali menghadapi masalah dinding berdaging. Otak manusia secara alami lembut. Rangkaian elektroda canggih yang ditanamkan di otak untuk membaca pikiran atau memulihkan gerakan terbuat dari logam kaku seperti platinum. Saat Anda menempelkan sesuatu yang keras ke sesuatu yang lunak di dalam benda yang bergerak, gesekanlah yang menang. Seiring waktu, otak bergoyang, logam bergesekan, dan peradangan kronis membentuk dinding jaringan parut pelindung. Sinyal menurun dan implan menjadi buta. Perkembangan baru ini didasarkan pada bahan implan ultra-fleksibel yang seluruhnya organik yang disebut Chip (hidrogel konduktif dengan perkolasi antarmuka). Di masa lalu, mencoba menggunakan hidrogel, yaitu jaringan polimer yang membengkak karena air, untuk implan otak sangatlah sulit. Bahan-bahan ini bersifat biokompatibel tetapi memiliki beberapa masalah, seperti konduktivitas listrik yang buruk dan kecenderungan membengkak seperti spons saat bersentuhan dengan cairan tubuh. Pembengkakan mendistorsi jaringan mikroskopis saluran elektroda, menghancurkan harapan rekayasa mikro. Para peneliti mengatasi kedua masalah tersebut dengan peretasan manufaktur. Pertama-tama, hidrogel telah ditambatkan terlebih dahulu ke substrat parilena ultra-tipis yang kaku untuk mengunci bentuknya sepenuhnya. Kemudian diukir menggunakan fotolitografi presisi tinggi dalam keadaan benar-benar kering. Hasilnya adalah rangkaian 128 saluran yang tebalnya hanya 9 mikrometer — jauh lebih tipis dari sehelai rambut manusia. Selain itu, saluran mikroskopis dikemas rapat untuk mencapai kepadatan data 10 kali lebih tinggi dibandingkan implan hidrogel sebelumnya. Berdasarkan makalah penelitian, ia memiliki konduktivitas listrik sebesar 2.512 S/cm, yang memungkinkannya menangkap bisikan terkecil dari pemikiran seluler. Diuji pada kelinci Untuk melihat apakah bahan tersebut dapat bertahan hidup di lingkungan basah tubuh makhluk hidup, tim menanamkan susunan tersebut ke kelinci. Selama lebih dari 550 hari, hewan yang bergerak bebas ini menyiarkan aktivitas saraf sejernih kristal. Bahkan setelah 18 bulan, rasio signal-to-noise tetap pada 94 persen dari kejernihan hari pertama. Ketika para peneliti memeriksa jaringan otak menggunakan pewarnaan histologis, mereka hampir tidak menemukan peradangan, tidak ada respon imun marah, dan tidak ada jaringan parut yang tebal. “Susunan ECoG organik yang dihasilkan menyesuaikan dengan permukaan kortikal, meminimalkan respons benda asing dan memberikan kualitas sinyal yang luar biasa, dengan rekor terpanjang hingga 550 hari,” tim mencatat dalam makalah penelitian. South China Morning Post (SCMP) melaporkan bahwa produk ini menunjukkan daya tahan dan keamanan yang luar biasa dengan menoleransi 1.000 siklus regangan tarik 30 persen. Ini adalah deformasi maksimum mutlak yang dapat ditahan oleh jaringan otak nyata. Selama pengujian tegangan intensif ini, material tersebut mempertahankan kinerja listrik yang stabil, menunjukkan variasi konduktivitas kurang dari 4 persen. BCI berkembang pesat, namun kelangsungan hidup jangka panjang mereka di dalam tubuh selalu menjadi titik lemahnya. Implan otak invasif idealnya bertahan seumur hidup, bukan hanya beberapa tahun. Hidrogel organik kelas baru ini pada akhirnya dapat memecahkan kesenjangan antara mesin dan pikiran, menawarkan solusi yang tahan lama untuk jangka panjang.
Diterbitkan : 2026-06-19 11:09:00
sumber : interestingengineering.com
