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- 중국 시안 공군대학의 Ruichao Zhu 팀, 실험에서 인간의 뇌파로 메타물질의 거동 제어
- 생각의 힘을 사용하여 메타물질의 전자기적 특성을 제어하는 ​​것이 가능

마인드 컨트롤 하에 있는 메타물질
뇌파는 메타표면의 전자기적 특성을 제어한다.

뇌에 대한 직선:
생각에 의해서만 제어되는 메타물질은 전자기적 특성을 변경하고 마치 마법처럼 다양한 반사 패턴을 생성한다. 실험에서 시연된 이 마인드 컨트롤은 특수 기술이 대상의 뇌파를 읽고 다양한 디지털 신호로 변환해 메타표면의 모양과 전하를 제어한다.
뇌-기계 인터페이스는 이미 특정한 방식으로 생각을 읽는 것을 가능하게 한다. 전극으로 읽는 뇌파의 도움으로 컴퓨터는 예를 들어 생각을 읽거나 언어와 이미지를 읽고 생각을 다른 뇌로 전달할 수도 있다. 사고 제어로 보철이나 드론을 제어하는 ​​것도 가능하다. 

▲ 뇌파를 통한 원격 마인드 컨트롤 메타표면의 개략도 (출처: Remotely mind-controlled metasurface via brainwaves)

제어 가능한 메타표면

중국 시안 공군대학의 Ruichao Zhu가 이끄는 연구원들은 이제 또 다른 형태의 사고 통제를 개발했다. 그들의 실험에서 인간의 뇌파는 메타물질의 거동을 제어한다. 메타물질은 그 구조가 전자기 복사의 특이한 형태의 굴절과 회절을 허용하는 표면이다. 실용적인 측면에서 이것은 메타표면이 설정에 따라 다양한 정도로 마이크로파를 반사하고 산란시킨다는 것을 의미한다.

이 기술은 전기적으로 제어 가능한 메타 표면을 기반으로 한다. 디지털 신호의 도움으로 모양과 방향을 변경할 수 있는 밀리미터 두께의 규칙적인 구조로 구성된다. 실험을 위해 연구원들은 0과 1의 시퀀스로 인코딩된 4가지 다른 신호를 4가지 다른 흡수 또는 반사 패턴으로 변환하는 방식으로 이 동적 메타물질을 프로그래밍했다.

▲ 실험의 설정다. © Ruichao Zhu 외.

뇌에 대한 인터페이스

팀은 머리 외부에 있는 전극을 사용해 이 메타물질을 제어하기 위한 사고 신호를 도출했다. 이들은 전기적 뇌 활동을 읽고 뇌파의 패턴을 블루투스를 통해 제어 장치로 전송한다. 이 모듈에 이미 통합된 알고리즘은 뇌파 패턴에서 사람의 각성 정도를 인식하도록 프로그래밍되어 있다. 특정 뇌파 성분은 농도에 따라 증가하는 것으로 이전 연구에서 알려져 있다.

다른 마이크로컴퓨터로 보완된 제어 모듈은 사용자의 주의 수준에 따라 사전 프로그래밍된 4가지 신호 중 하나를 메타 표면으로 전송해 생각과 메타 물질 사이의 연결을 설정한다. 연구진은 "이 아이디어는 사용자의 뇌파를 통해 물질의 전자기적 반응을 직접 제어하는 ​​것"이라고 설명했다.

실기 시험 성공

이 뇌-물질 인터페이스의 실제 테스트에서 테스트 사람은 방사선을 흡수하는 벽이 있는 방에 앉았다. 메타표면은 테이블 위에 수직으로 세워졌고, 표면에 기가헤르츠 범위의 지향성 무선빔을 방출하는 방사원은 가까운 거리에 위치했다. Zhu와 그의 팀은 측정 장비를 사용해 메타표면의 여러 영역에서 광선을 얼마나 강하게, 어느 방향으로 반사하는지 결정할 수 있었다.

실제로, 테스트 사람이 한 가지에 확고하게 집중하고 있을 때 메타 표면은 편안한 방식으로 생각을 방황할 때와 다른 굴절 패턴을 보였다. 측정된 반사 패턴은 이전에 모델에서 시뮬레이션된 패턴과 잘 일치했다. 따라서 생각의 힘을 사용하여 메타물질의 전자기적 특성을 제어하는 ​​것이 가능했다.

Zhu와 그의 동료들은 "미래에 이 원칙은 스마트 센서, 5G/6G 통신 또는 관심 모니터링을 포함한 다른 사고 제어 기능으로 확장될 수도 있다"라고 설명했다.
(eLight, 2022; doi: 10.1186/s43593-022-00016-0)
출처: Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, CAS

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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