这个奇怪的头盔可以更好地进行脑部扫描

它可能看起来像一个奇怪的自行车头盔，或者是在《回到未来》中布朗博士实验室里发现的一件设备，但这个由塑料和铜线制成的小玩意是一项技术突破，有可能彻底改变医学成像。尽管它看起来很好玩，但实际上它是一种超材料，包含了大量的物理、工程和数学知识。

它是由工程学院机械工程教授张欣和她在波士顿大学光子学中心的科学家团队开发的。他们是专家超材料这是一种由小单位细胞创造的工程结构，单独可能并不引人注目，但当以精确的方式组合在一起时，就会获得自然界中没有的新超能力。例如，超材料可以弯曲、吸收或操纵波，比如电磁波，声波或无线电波。每个单元细胞，也称为谐振器，通常排列在一个重复模式按行或列排列;它们可以被设计成不同的大小和形状，并放置在不同的方向上，这取决于它们被设计用来影响哪种波。

超材料可以有许多新奇的功能。同时也是电气和计算机工程教授的张晓明，生物医学工程,材料科学他设计了一种声学超材料，可以在不阻止气流的情况下阻挡声音(想象一下更安静的喷气发动机和空调)，以及一种磁性超材料，可以提高用于医疗诊断的磁共振成象机的质量。

现在，张和她的团队用可穿戴超材料将他们的工作进一步推进了一步。这种圆顶形状的设备可以戴在人的头上，可以在脑部扫描时佩戴，可以提高核磁共振成像的性能，生成更清晰的图像，可以以正常速度的两倍捕获。

头盔由一系列磁性超材料谐振器制成，这些谐振器由3d打印的塑料管包裹在铜线上，分组在一个阵列上，并精确地排列以引导MRI机器的磁场。张说，将磁性超材料以头盔形式或最初设计的平面阵列放置在待扫描的身体部位附近，可以使医生、放射科医生和患者的核磁共振成像成本更低，时间更有效率，同时提高图像质量。

最终，这种磁性超材料有可能与更便宜的低场MRI机器一起使用，使这项技术更广泛地应用，特别是在发展中国家。

这项研究发表在先进材料．