成果简介
脑电图（EEG）信号中的α和θ频率脑波活动被证明与注意力、抑制过程、记忆、感知能力和睡眠有关。脑电波的减少被证明是衰老甚至阿尔茨海默病的原因，因此触发α和θ脑电波活动可能带来积极的行为改变，如促进健康护理和快速睡眠。本文，浙江大学林时胜教授在《Small Science》期刊发表名为“Infrared Radiation of Graphene Electrothermal Film Triggered Alpha and Theta Brainwaves”的论文，研究发现多层石墨烯电热膜的红外辐射可以明显促进人脑中α和θ脑波的出现。其中，脑电图中α波和θ波的出现频率和持续时间可分别有效提高2.3/2.9倍和3.0/4.1倍。系统研究了不同工作温度和加热材料的对比效果，表明多层石墨烯电热膜的高效红外辐射，与人体热辐射波长范围7-14微米相吻合，可能是这种增强的主要机制。多层石墨烯电热膜代表了一种方便和令人惊讶的触发α和θ脑电波的方式，在扩大保健要求的领域有许多潜在的应用。
图文导读
图1、a) 人脑电波检测示意图。b) 人脑电波和五种脑电波的频率。c) 脑电波的测试位置。脑电图的信号处理模式和信号检测流程图的概述。
图2、a) 石墨烯电热膜的光学和电学特性。b,c) 网格状石墨烯电热膜的光学图片。d) 石墨烯薄膜在（b）中的水平截面和（c）中的垂直截面的SEM图像。e) 石墨烯薄膜在25℃室温下的拉曼光谱。f) 石墨烯薄膜在5.0V的偏压下的红外图像。
图3、a) 脑电图信号中的α波信号分析。b) 石墨烯加热前的O1或O2位置的一分钟初始α波。c) 石墨烯电热膜加热3分钟后，O1或O2位置的一分钟α波。d) 石墨烯电热膜加热前后1分钟脑电信号中α波的详细出现时间。e) 石墨烯电热膜加热前后脑电信号中α波的出现时间对比。在水、铜、单层石墨烯和多层石墨烯电热膜的加热下，脑电信号中α波的出现频率。
图4、a） 脑电信号中θ波的信号分析。b） 在石墨烯加热之前，从F3或F4位置发出一分钟的初始θ波。c） 石墨烯膜加热3分钟后，F3或F4位置的θ波1分钟 min插图：石墨烯加热后的典型θ波。d） 脑电图信号中θ波的详细出现时间为1 在加热石墨烯电热膜之前和之后。e） 石墨烯电热膜加热前后脑电图信号中θ波的出现时间对比。f） 不同加热温度下脑电信号中θ波的出现频率。在水、铜、单层石墨烯和多层石墨烯电热膜加热下，脑电图信号中θ波的出现频率。
小结
综上所述，通过紧紧按压嵌入颈后围巾中的石墨烯电热膜电加热器，可以有效地提高人脑中α波和θ波的发生频率和持续时间。石墨烯电热膜电加热器是一种方便且无创的表征工具，用于增强与记忆和注意力等系统相关的神经认知功能，以及EEG的检测，这在扩大医疗保健需求领域具有许多潜在应用。
文献：https://doi.org/10.1002/smsc.202200064
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