信息通信技术与政策

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信息通信技术与政策 ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (6): 35-40.doi: 10.12267/j.issn.2096-5931.2026.06.006

专题:脑机接口 上一篇    下一篇

水凝胶在脑机接口领域的应用、挑战与展望

Applications, challenges, and prospects of hydrogel in brain-computer interface

张俊霞1, 王铭昊1, 刘丽文2, 徐丹1, 卞頔1   

  1. 1 中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心, 北京 100191
    2 中国信息通信研究院政策与经济研究所, 北京 100191
  • 收稿日期:2026-05-20 出版日期:2026-06-25 发布日期:2026-07-06
  • 通讯作者: 刘丽文,中国信息通信研究院政策与经济研究所高级经济师,主要从事信息通信监管及产业融合等领域的研究与政策支撑工作
  • 作者简介:
    张俊霞,中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心副总工程师,高级工程师,主要研究方向为知识产权与科技创新、科技成果、新材料等
    王铭昊,中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心助理工程师,主要研究方向为知识产权与科技创新、科技成果、新材料等
    徐丹,中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心高级工程师,主要研究方向为知识产权与科技创新、科技成果、新材料等
    卞頔,中国信息通信研究院知识产权与创新发展中心工程师,主要研究方向为知识产权与科技创新、科技成果、新材料等

ZHANG Junxia1, WANG Minghao1, LIU Liwen2, XU Dan1, BIAN Di1   

  1. 1 Intellectual Property and Innovation Development Center, China Academy of Information and Communications Technology, Beijing 100191, China
    2 Policy and Economics Research Institute, China Academy of Information and Communications Technology, Beijing 100191, China
  • Received:2026-05-20 Online:2026-06-25 Published:2026-07-06

摘要:

传统脑机接口神经界面多采用硅基、金属等刚性材料,难以满足长期植入的临床需求。水凝胶凭借含水率高、弹性模量可调、生物相容性好以及离子传输高效等特点,为构建柔性、低创伤、高稳定性的神经界面提供了可行方案。总结了水凝胶作为神经界面材料的核心优势,并结合典型性能数据与材料化学结构,阐述了其在神经界面的应用现状,展望了高性能水凝胶设计、仿生界面构建、柔性制造技术及临床转化路径,旨在为水凝胶基脑机接口器件的基础研究与工程应用提供较为全面的参考。

关键词: 水凝胶, 脑机接口, 神经界面, 柔性电极, 生物相容性, 植入

Abstract:

Conventional brain-computer interfaces often employ rigid materials such as silicon and metals, which struggle to meet the clinical requirements for long-term implantation. Hydrogels, with their high water content, adjustable modulus, excellent biocompatibility, and efficient ion transport, offer a feasible solution for constructing flexible and highly stable neural interfaces. By summarizing the advantages, performance, and chemical structures of hydrogels, this paper elaborates on the current state of their application in neural interfaces, provides an in-depth analysis of existing challenges. Also, this paper offers prospects for the design of high-performance hydrogels, the construction of biomimetic interfaces, flexible manufacturing technologies, and clinical translation pathways. The goal is to provide a relatively comprehensive reference for the fundamental research and engineering applications of hydrogel-based brain-computer interfaces.

Key words: hydrogel, brain-computer interface, neural interface, flexible electrode, biocompatibility, implantation

中图分类号: