脑机接口（Brain-Computer Interface,BCI）作为人机交互的一个重要方向,在医疗健康、驱动控制、航空航天、军事等领域具有广泛的应用价值。电极是脑机接口的重要组成,也是脑机接口技术实现的关键。BCI电极分为非侵入式、侵入式和半侵入式三种。与非侵入式和侵入式相比,半侵入式可以在脑电信号质量和安全性之间取得平衡。针对现有半侵入式电极材料因褶皱缠结、展开不充分等原因导致的采集信号时空分辨率低、监测范围小等问题,本文开发一种新型的具有磁控效应的半侵入式脑机接口电极材料,以期提高半侵入式电极材料的时空分辨率及覆盖范围,突破制约BCI技术发展的瓶颈问题。通过化学共沉淀法成功制备出了四氧化三铁@氧化石墨烯（Fe3O4@GO）导电导磁功能分散相,将其与聚（N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸）（P（NIPAM-MAA））复合制得Fe3O4@GO/P（NIPAM-MAA）水凝胶。形貌结构分析表明,Fe3O4@GO/P（NIPAM-MAA）水凝胶内部形成了相互贯穿的三维多孔网络结构,该结构可为脑电信号的传输提供通道和较大的接触面积。孔壁表面粗糙,有利于水凝胶电极材料与脑组织表面之间保持良好的共形接触,从而有利于稳定地采集脑电信号。温敏性测试结果表明,Fe3O4@GO/P（NIPAM-MAA）水凝胶可在体温下实现从溶胶到凝胶的转变,其机械性能与脑组织类似,可以适应大脑的微动态环境。电性能测试结果表明,Fe3O4@GO/P（NIPAM-MAA）水凝胶电极的电阻率小于120Ω·m,这使得其灵敏度足以在大脑和计算机之间传输电信号,且具有较大的电荷储存容量和良好的电化学稳定性。磁性能测试结果表明,Fe3O4@GO/P（NIPAM-MAA）水凝胶具有较高的饱和磁化强度,磁滞回线不显著,呈超顺磁性。流变性测试结果表明,Fe3O4@GO/P（NIPAM-MAA）水凝胶具有良好的可注射性能,且凝胶化时间大约为120s,这确保了充分且安全的磁控时间窗口。最特别之处是,Fe3O4@GO/P（NIPAM-MAA）水凝胶具有显著的磁流变特性,能够在凝胶过程中通过施加远距离磁场来控制其流变行为,并可通过磁场控制其形变。头皮外脑电信号采集测试结果表明,Fe3O4@GO/P（NIPAM-MAA）水凝胶电极与商用湿电极记录的脑电信号波形基本一致,信号幅值基本相同,证明制备的电极材料能够获取并记录有效的脑电信号。随着时间的推移,Fe3O4@GO/P（NIPAM-MAA）水凝胶电极能够与头皮保持良好的接触,且电极的本征阻抗及记录脑电信号的质量没有发生明显的变化。与商用湿电极相比,水凝胶电极表现出更高的信号平均峰峰值。虽然信噪比值两者差不多,但是水凝胶电极材料的信噪比更加稳定,证明Fe3O4@GO/P（NIPAM-MAA）水凝胶电极能够以稳定的信噪比精确采集和记录脑电信号。