脑机接口是一种采集信号并将信号转换为指令的设备,用以连接大脑神经系统和外界设备。作为脑机接口关键元件的神经电极,正向着柔性化、稳定化、和高性能化发展。石墨烯作为一种性能优异的碳材料,它具备高比表面积、高电导率以及良好的生物相容性,是一种潜在的神经电极材料。然而石墨烯作为脑机界面材料存在着电荷储存容量低、界面阻抗大的问题,因此需要利用导电聚合物的高电荷储存容量和电导率特性降低复合电极-组织的界面阻抗、同时提高电极的电荷储存容量。本文基于石墨烯材料设计了不同的神经电极,具体内容如下:（1）石墨烯纤维电极的制备以及昆虫飞行控制。利用湿法纺丝技术制备了石墨烯神经电极,与传统的金属微丝电极相比,石墨烯有着更低密度和弹性模量。在磷酸盐缓冲液中的电化学性能表现出了更低的阻抗和更高的电荷储存容量。利用石墨烯纤维电极替代了传统的金属微丝电极植入昆虫的视叶部位成功实现了控制昆虫的飞行,同时电极表面形貌以及元素均未出现较大变化,表明了石墨烯纤维电极通电后在昆虫体内表现出了良好的化学稳定性和电学刺激性能,体现出了石墨烯纤维作为神经电极的巨大潜力。（2）聚（3,4-乙烯二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT:PSS）掺杂改性石墨烯纤维电极。PEDOT:PSS与氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）混纺制备了改性石墨烯纤维电极。结果显示,PEDOT:PSS的掺杂量上限为GO质量的30%,掺杂质量分数为20%时,纤维的力学性能达到最佳,同时PEDOT:PSS的引入在一定程度上降低了电极的细胞毒性。与未改性的石墨烯纤维电极相比,掺杂改性后的纤维电极在1 k Hz的阻抗降低了42.2%,电极的电荷存储容量提升了5倍。改性后纤维电极在昆虫飞行启停实验中表现出了更低的起飞电压,有效地降低了电极与组织间的界面阻抗。（3）多通道石墨烯基柔性神经电极。以氧化石墨烯为载体制备了可打印的水系油墨用于制备多通道的柔性神经电极。流变测试结果表明,GO的含量与粘度有着密切的关系,GO的浓度上限为30%,最佳浓度区间为7-10%,但是纯的GO油墨在打印后容易在干燥过程中断裂。通过掺杂水溶性的导电聚合物PEDOT:PSS有效地解决了电极开裂的问题。最后利用墨水直写技术和转印技术制备得到了8通道的柔性神经电极,得益于石墨烯优异的性能,电极表现出了良好的化学稳定性和较高的电荷储存容量。