Advanced flexible brain computer interface materials: From development to application

Abstract

With the continuous advancement of technology, Brain-Computer Interface (BCI) technology has demonstrated tremendous potential in various fields, including entertainment, healthcare, education, and human-computer interaction, thereby bringing revolutionary changes to human life. BCI is an emerging technology that enables direct communication and control of external devices by the human brain through the analysis of brain waves or neural signals. Despite the rapid development of BCI technology over the past decade, it still faces several bottleneck issues, such as the accurate acquisition and decoupling of signals, biocompatibility, and the cost of equipment. Considering the performance, size, and durability requirements of BCI, the development of new low-cost materials that offer excellent sensing capabilities, electrical performance, and biocompatibility is crucial for promoting the large-scale commercial application of BCI materials and facilitating the rapid advancement of BCI technology. This paper summarizes the development processes of new BCI materials, including hydrogel, graphene, and novel electrode coatings, and systematically introduces the progress in BCI technology brought about by these materials, along with their advanced applications in medical and entertainment fields. Furthermore, the development trends of new BCI devices and their positive impact on future human life are discussed in detail, providing systematic recommendations for the advancement of new BCI materials and BCI technology.

Keywords

advanced applications / brain computer interfaces / flexible materials / medicals

References

[1] Y. Zheng, H. Xu, H. Xu, Z. Li, L. Li, B. Zhong, L. Liu, F. Deng, K. Zhu, H. Xue, H. Wang, W. Zhang, Z. Xu, F. Wang, X. Qin, W. Han, Z. Lou, S.-H. Bae, W. Hu, L. Wang, Nat Nanotechnol. 2026, https://doi.org/10.1038/s41565-026-02122-3

[2] J. Pan, W. Zhao, Y. Zhou, J. Wu, W. Cheng, Y. Shi, L. Pan, FlexMat 2025, 2, 341.

[3] L. Yang, X. Gu, M. Zhou, J. Zhang, Y. Huang, Y. Zhao, J. Semicond. 2025, 46, 022401.

[4] X. Tang, H. Shen, S. Zhao, N. Li, J. Liu, Nat Electron 2023, 6, 109.

[5] P. Qu, G. Liang, M. I. Hussain, M. Hanif, M. Hamza, K. Huang, Y. Lou, Z. Chen, Int. J. Extrem. Manuf. 2025, 7, 055002.

[6] J. Wang, T. Wang, H. Liu, K. Wang, K. Moses, Z. Feng, P. Li, W. Huang, Adv. Mater. 2023, 35, 2211012.

[7] J. T. Robinson, S. L. Norman, M. R. Angle, T. G. Constandinou, T. Denison, J. P. Donoghue, R. M. Field, A. Forsland, S. Kouider, J. D. R. Millán, J. A. Michaels, A. L. Orsborn, C. Pandarinath, J. A. Pruszynski, C. J. Rozell, N. P. Shah, M. M. Shanechi, M. Shoaran, S. A. Sheth, S. D. Stavisky, E. Trautmann, N. Vachicouras, C. Xie, Nat. Biomed. Eng. 2024, 9, 789.

[8] Y. Lin, Y. Huang, T. Wang, S. Cai, Y. Wu, L. Li, Z. Yang, J. Chen, FlexMat 2025, 2, 365.

[9] D. Yang, G. Tian, J. Chen, Y. Liu, E. Fatima, J. Qiu, N. A. N. N. Malek, D. Qi, BMEMat 2025, 3, e12130.

[10] X. Cai, X. Han, J. Xie, Y. Cao, W. Li, FlexMat 2025, 2, 204.

[11] Q. Tian, K. Xun, Z. Li, X. Zhao, Y. Lin, Y. Tao, Z. Wang, D. Ielmini, H. Xu, Y. Liu, J. Semicond. 2025, 46, 022407.

[12] Y. T. Lo, L. Jiang, J. L. W. Lam, B. Woodington, E. P. W. Jenkins, V. Christopoulos, D. J. Lee, Y. Liu, C. Y. Liu, Nat. Rev. Bioeng. 2025, 3, 623.

[13] Z. Wang, S. Li, G. Shen, Adv. Funct. Mater. 2025, 35, 2503519.

[14] H. Wang, C.-F. Pan, C. Li, K. S. Menghrajani, M. A. Schmidt, A. Li, F. Fan, Y. Zhou, W. Zhang, H. Wang, P. N. S. Nair, J. Y. E. Chan, T. Mori, Y. Hu, G. Hu, S. A. Maier, H. Ren, H. Duan, J. K. W. Yang, Int. J. Extrem. Manuf. 2024, 6, 042002.

[15] M. A. Huynh, T.-H. Nguyen, T.-K. Nguyen, N.-T. Nguyen, ACS Appl. Electron. Mater. 2023, 5, 5777.

[16] A. Nagarajan, R. Singh, Nat. Rev. Bioeng. 2025, 3, 185.

[17] F. Huang, X. Sun, Y. Shi, L. Pan, FlexMat 2025, 2, 30.

[18] N. F. Ramsey, M. J. Vansteensel, Nat Med 2025, 31, 31.

[19] B. H. Dobkin, The Journal of Physiology 2007, 579, 637.

[20] J. Herron, V. Kremen, J. D. Simeral, H. Dawes, G. A. Worrell, P. A. Starr, T. Denison, D. Borton, Nat. Rev. Bioeng. 2024, 2, 628.

[21] L. Huang, D. Tang, Z. Yang, FlexMat 2024, 1, 59.

[22] J. F. M. Brannigan, A. Fry, N. L. Opie, B. C. V. Campbell, P. J. Mitchell, T. J. Oxley, Stroke 2024, 55, 474.

[23] G. Acar, O. Ozturk, A. J. Golparvar, T. A. Elboshra, K. Böhringer, M. K. Yapici, Electronics 2019, 8, 479.

[24] B. J. Lance, S. E. Kerick, A. J. Ries, K. S. Oie, K. McDowell, Proc. IEEE 2012, 100, 1585.

[25] B. M. Bi, Y. Li, R. Lu, H. Song, J. Jiang, J. Semicond. 2025, 46, 021401.

[26] N. Liu, H. Ma, M. Li, R. Qin, P. Li, FlexMat 2024, 1, 269.

[27] S. D. Stavisky, Annu. Rev. Biomed. Eng. 2025, 27, 29.

[28] S. Lin, J. Jiang, K. Huang, L. Li, X. He, P. Du, Y. Wu, J. Liu, X. Li, Z. Huang, Z. Zhou, Y. Yu, J. Gao, M. Lei, H. Wu, ACS Nano 2023, 17, 24487.

[29] X. Meng, R. Gao, X. Zhu, R. Li, J. Semicond. 2025, 46, 021402.

[30] Y. Wang, Y.-T. Wang, T.-P. Jung, Electron. Lett. 2010, 46, 1057.

[31] G.-T. Hwang, Y. Kim, J.-H. Lee, S. Oh, C. K. Jeong, D. Y. Park, J. Ryu, H. Kwon, S.-G. Lee, B. Joung, D. Kim, K. J. Lee, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 2677.

[32] H. Xu, R. Hu, S. Chen, J. Zhu, C. Zhou, Y. Chen, Int. J. Extrem. Manuf. 2024, 6, 035004.

[33] A. Motiwala, J. Soldado-Magraner, A. P. Batista, M. A. Smith, B. M. Yu, Trends Cognit. Sci. 2026, 30, 40.

[34] U. Chaudhary, N. Birbaumer, A. Ramos-Murguialday, Nat. Rev. Neurol. 2016, 12, 513.

[35] J. Jiang, Z. Zhou, E. Yin, Y. Yu, D. Hu, Bio-Med. Mater. Eng. 2014, 24, 2919.

[36] B. Zhong, X. Qin, H. Xu, F. Deng, H. Wang, L. Li, Z. Li, W. Zhang, Z. Lou, L. Wang, Nat. Mater. 2026, 25, 275.

[37] Y. Yuan, B. Zhong, X. Qin, H. Xu, Z. Li, L. Li, X. Wang, W. Zhang, Z. Lou, Y. Fan, L. Wang, Nat. Commun. 2025, 16, 2681.

[38] B. Zhong, X. Qin, H. Xu, L. Liu, L. Li, Z. Li, L. Cao, Z. Lou, J. A. Jackman, N.-J. Cho, L. Wang, Nat. Commun. 2024, 15, 624.

[39] B. Jian, H. Li, X. He, R. Wang, H. Y. Yang, Q. Ge, Int. J. Extrem. Manuf. 2024, 6, 012001.

[40] X. Qin, B. Zhong, S. Lv, X. Long, H. Xu, L. Li, K. Xu, Z. Lou, Q. Luo, L. Wang, Adv. Mater. 2024, 36, 2404026.

[41] Z. Liu, J. Mei, J. Tang, M. Xu, B. Gao, K. Wang, S. Ding, Q. Liu, Q. Qin, W. Chen, Y. Xi, Y. Li, P. Yao, H. Zhao, N. Wong, H. Qian, B. Hong, T.-P. Jung, D. Ming, H. Wu, Nat Electron 2025, 8, 362.

[42] Q. Sun, Y. Zhang, J. Chen, J. Yang, Y. Xu, P. Zhou, S. Qin, Y. Wang, Z. Wang, J. Wu, H. Haick, Y. Wang, InfoMat 2025, 7, e70045.

[43] P. Guo, J. Zhang, J. Huang, J. Semicond. 2025, 46, 021405.

[44] R. Liu, Y. Liu, D. Zhang, J. Du, X. Han, S. Yuan, W. Ren, InfoMat 2025, 7, e12638.

[45] Z. n. Li, H. Xu, Y. Zheng, L. Liu, L. Li, Z. Lou, L. Wang, Nat. Electron. 2025, 8, 46.

[46] J. Patiño, I. Vega, M. A. Becerra, E. Duque-Grisales, L. Jimenez, Appl. Sci. 2025, 15, 1946.

[47] K. M. Patrick-Krueger, I. Burkhart, J. L. Contreras-Vidal, Nat. Rev. Bioeng. 2024, 3, 50.

[48] Y. Liu, M. Habibnezhad, H. Jebelli, Automation in Construction 2021, 123, 103523.

[49] J. Y. Lee, S. Lee, A. Mishra, X. Yan, B. McMahan, B. Gaisford, C. Kobashigawa, M. Qu, C. Xie, J. C. Kao, Nat Mach Intell 2025, 7, 1510.

[50] Q. Liu, W. Xu, X. Li, T. Zhang, C. Qin, F. Luo, Z. Zhu, S. Qin, M. Zhu, K. S. Novoselov, Int. J. Extrem. Manuf. 2024, 6, 015501.

[51] H. Y. Zhu, N. Q. Hieu, D. T. Hoang, D. N. Nguyen, C.-T. Lin, IEEE Commun. Surv. Tutorials 2024, 26, 2120.

[52] M.-D. Nguyen, T. Do, X.-T. Tran, Q.-T. Nguyen, C.-T. Lin, IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. 2025, 33, 4051.

[53] X. Pu, F. Shu, Q. Wang, G. Liu, Z. Zhang, J. Semicond. 2025, 46, 022403.

[54] B. Zhong, X. Qin, Z. Li, Y. Zheng, L. Liu, Z. Lou, L. Wang, J. Semicond. 2025, 46, 022402.

[55] X. Li, J. Zhang, B. Shi, Y. Li, Y. Wang, K. Shuai, Y. Li, G. Ming, T. Song, W. Pei, B. Sun, ACS Appl. Mater. Interfaces 2025, 17, 22337.

[56] J. Nam, H.-K. Lim, N. H. Kim, J. K. Park, E. S. Kang, Y.-T. Kim, C. Heo, O.-S. Lee, S.-G. Kim, W. S. Yun, M. Suh, Y. H. Kim, ACS Nano 2020, 14, 664.

[57] S. S. Zargarian, C. Rinoldi, Y. Ziai, A. Zakrzewska, R. Fiorelli, M. Gazińska, M. Marinelli, M. Majkowska, P. Hottowy, B. Mindur, R. Czajkowski, E. Kublik, P. Nakielski, M. Lanzi, L. Kaczmarek, F. Pierini, Small Sci. 2025, 5, 2400463.

[58] Y. Yao, Y. Sun, H. Li, X. Xuan, S. Xu, M. Li, Measurement 2023, 211, 112673.

[59] S. Chen, Y. Yang, H. Li, M. Li, Sensors and Actuators A: Physical 2025, 387, 116354.

[60] J. Liu, S. Lin, W. Li, Y. Zhao, D. Liu, Z. He, D. Wang, M. Lei, B. Hong, H. Wu, Research 2022, 2022, 9830457.

[61] X. Jiang, M. Ye, Y. Li, X. Fu, T. Li, Q. Zhao, J. Wang, T. Zhang, J. Miao, Z. Cheng, J. Semicond. 2024, 45, 092401.

[62] Y. Zheng, Y. Sun, H. Li, X. Xuan, P. Li, M. Li, J. Mater. Chem. C 2024, 12, 12862.

[63] H. Lee, S. Lee, S. Lee, J. Lee, N. Chou, H. Shin, ACS Omega 2025, 10, 10733.

[64] S. Lee, K. Park, J. Kum, S. An, K. J. Yu, H. Kim, M. Shin, D. Son, Polymers 2022, 15, 84.

[65] T. Zhan, J. Sun, J. Lin, B. Zhang, G. Liao, Z. Liu, J. Wang, J. Li, X. Yi, J. Semicond. 2025, 46, 022404.

[66] S. Moreno-Calderón, V. Martínez-Cagigal, E. Santamaría-Vázquez, S. Pérez-Velasco, D. Marcos-Martínez, R. Hornero, Front. Hum. Neurosci. 2023, 17, 1227727.

[67] A. Natalizio, S. Sieghartsleitner, L. Schreiner, M. Walchshofer, A. Esposito, J. Scharinger, H. Pretl, P. Arpaia, M. Parvis, J. Solé-Casals, M. Sebastián-Romagosa, R. Ortner, C. Guger, J. Neural Eng. 2024, 21, 016014.

[68] X.-Y. Liu, W.-L. Wang, M. Liu, M.-Y. Chen, T. Pereira, D. Y. Doda, Y.-F. Ke, S.-Y. Wang, D. Wen, X.-G. Tong, W.-G. Li, Y. Yang, X.-D. Han, Y.-L. Sun, X. Song, C.-Y. Hao, Z.-H. Zhang, X.-Y. Liu, C.-Y. Li, R. Peng, X.-X. Song, A. Yasi, M.-J. Pang, K. Zhang, R.-N. He, L. Wu, S.-G. Chen, W.-J. Chen, Y.-G. Chao, C.-G. Hu, H. Zhang, M. Zhou, K. Wang, P.-F. Liu, C. Chen, X.-Y. Geng, Y. Qin, D.-R. Gao, E.-M. Song, L.-L. Cheng, X. Chen, D. Ming, Military Med Res 2025, 12, 14.

[69] J. Tong, D. Zhu, BioMed Eng OnLine 2015, 14, 5.

[70] A. Geronimo, Z. Simmons, S. J. Schiff, J. Neural Eng. 2016, 13, 026002.

[71] A. N. Belkacem, N. Jamil, J. A. Palmer, S. Ouhbi, C. Chen, Front. Neurosci. 2020, 14, 692.

[72] X. Chai, T. Cao, Q. He, N. Wang, X. Zhang, X. Shan, Z. Lv, W. Tu, Y. Yang, J. Zhao, CNS Neurosci Ther 2024, 30, e14615.

[73] X. Ma, W. Zhang, Q. Zheng, W. Niu, Z. Zhao, K. Zhou, M. Zhang, S. Xue, L. Guo, Y. Yan, G. Ding, S. Han, V. Roy, Y. Zhou, J. Semicond. 2025, 46, 022406.

[74] Y. Asadi, J. Semicond. 2025, 46, 031401.

[75] S. H. Jeon, G. W. Hwang, J. Kim, D. Lim, Y. Son, T. Yang, D. W. Kim, C. Pang, InfoMat 2025, 7, e12640.

[76] U. Siwakoti, S. A. Jones, D. Kumbhare, X. T. Cui, E. Castagnola, Biosensors 2025, 15, 100.

[77] L.-W. Ko, C.-H. Su, P.-L. Liao, J.-T. Liang, Y.-H. Tseng, S.-H. Chen, J. Neural Eng. 2021, 18, 046060.

[78] L. Liu, Y. Liu, R. Tang, J. Ai, Y. Ma, Y. Chen, X. Feng, Sci. China Mater. 2022, 65, 2298.

[79] S. Zhang, Z. Zhou, J. Zhong, Z. Shi, Y. Mao, T. H. Tao, Advanced Science 2020, 7, 1903802.

[80] G. He, Y. Tong, C. Zhang, B. Xue, X. Dong, S. Xuan, P. Sun, M. Qi, Mater. Adv. 2021, 2, 7389.

[81] J. Yang, J. An, Y. Sun, J. Zhang, L. Zu, H. Li, T. Jiang, B. Chen, Z. L. Wang, Nano Energy 2022, 97, 107199.

[82] M. Hu, J. Ren, Y. Pan, L. Cheng, X. Xu, C. L. Tan, H. Sun, Y. Shi, S. Yan, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2407926.

[83] J.-C. Hsieh, H. Alawieh, Y. Li, F. Iwane, L. Zhao, R. Anderson, S. I. Abdullah, K. W. Kevin Tang, W. Wang, I. Pyatnitskiy, Y. Jia, J. D. R. Millán, H. Wang, Biosensors and Bioelectronics 2022, 218, 114756.

[84] H. Zhou, Z. Jin, Y. Xu, Y. Lu, Z. Xia, F. Yang, Q. Wu, Y. Gao, J. Yin, J. Zhang, C. Ni, B. Zhang, Y. He, H. Yang, K. Xu, National Science Review 2025, 12, nwaf136.

[85] Y. Lu, Z. Jin, Y. Jian, D. Kong, H. Zhou, Y. Xu, R. Cao, Z. Xia, F. Yang, Q. Wu, Y. Gao, A. Cui, S. Yang, N. Zheng, J. Bang, G. Yang, S. H. Ko, H. Yang, K. Xu, National Science Review 2025, 12, nwaf399.

[86] Y. Lu, G. Yang, S. Wang, Y. Zhang, Y. Jian, L. He, T. Yu, H. Luo, D. Kong, Y. Xianyu, B. Liang, T. Liu, X. Ouyang, J. Yu, X. Hu, H. Yang, Z. Gu, W. Huang, K. Xu, Nat Electron 2023, 7, 51.

[87] Y. Lu, H. Lyu, A. G. Richardson, T. H. Lucas, D. Kuzum, Sci Rep 2016, 6, 33526.

[88] C. Hébert, E. Masvidal-Codina, A. Suarez-Perez, A. B. Calia, G. Piret, R. Garcia-Cortadella, X. Illa, E. Del Corro Garcia, J. M. De La Cruz Sanchez, D. V. Casals, E. Prats-Alfonso, J. Bousquet, P. Godignon, B. Yvert, R. Villa, M. V. Sanchez-Vives, A. Guimerà-Brunet, J. A. Garrido, Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1703976.

[89] S. Chen, D. Jiang, M. Li, X. Xuan, H. Li, ACS Sens. 2025, 10, 868.

[90] S. Lin, J. Liu, W. Li, D. Wang, Y. Huang, C. Jia, Z. Li, M. Murtaza, H. Wang, J. Song, Z. Liu, K. Huang, D. Zu, M. Lei, B. Hong, H. Wu, Nano Lett. 2019, 19, 6853.

[91] Y. Ye, Y. Tian, H. Liu, J. Liu, C. Zhou, C. Xu, T. Zhou, Y. Nie, Y. Wu, L. Qin, Z. Zhou, X. Wei, J. Zhao, Z. Wang, M. Li, T. H. Tao, L. Sun, Exploration 2025, 5, e70040.

[92] H. Kim, J. H. Kim, Y. J. Lee, J. Lee, H. Han, H. Yi, H. Kim, H. Kim, T. W. Kang, S. Chung, S. Ban, B. Lee, H. Lee, C.-H. Im, S. J. Cho, J. W. Sohn, K. J. Yu, T. J. Kang, W.-H. Yeo, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2025, 122, e2419304122.

[93] C.-H. Han, S.-U. Kim, K.-S. Lim, Y.-J. Jung, S. Lee, S. H. Kim, H.-J. Hwang, Biomed. Eng. Lett. 2025, 15, 563.

[94] S. M. Lee, J. H. Kim, C. Park, J.-Y. Hwang, J. S. Hong, K. H. Lee, S. H. Lee, IEEE Trans. Biomed. Eng. 2016, 63, 138.

[95] H. Zhou, K. Qiao, L. Rao, H.-J. Zhai, Colloids Surf., B 2025, 251, 114643.

[96] W. U. Khan, Z. Shen, S. M. Mugo, H. Wang, Q. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2025, 54, 2832.

[97] X. Wu, H. Ge, W. Zhao, K. Thummavichai, L. Bi, B. Chen, J. Colloid Interface Sci. 2026, 704, 139418.

[98] Z. Li, T. Li, R. Ge, F. Chen, C. Du, D. Wang, L. Wang, Mater. Today Bio 2026, 36, 102705.

[99] Y. Ma, H. Li, W. Li, D. Jiang, H. Li, X. Xuan, M. Li, Adv. Healthcare Mater. 2026, e05327.

[100] S. Chen, Y. Yang, H. Li, M. Li, Sens. Actuators, A 2025, 387, 116354.

[101] L. Shao, Y. Guo, W. Liu, T. Sun, D. Wei, Mater. Res. Express 2019, 6, 085619.

[102] Y. Li, Y. Gu, J. Teng, S. Zheng, Y. Pang, X. Lu, B. Liu, S. Liu, Q. Zhao, Matter 2024, 7, 2859.

[103] Y. Ziai, S. S. Zargarian, C. Rinoldi, P. Nakielski, A. Sola, M. Lanzi, Y. B. Truong, F. Pierini, WIREs Nanomed Nanobiotechnol 2023, 15, e1895.

[104] K. Parashar, D. Prajapati, R. McIntyre, B. Kandasubramanian, Ind. Eng. Chem. Res. 2020, 59, 9707.

[105] N. Rossetti, J. Hagler, P. Kateb, F. Cicoira, J. Mater. Chem. C 2021, 9, 7243.

[106] L. Luo, J. Gao, L. Zheng, L. Li, W. Li, M. Xu, H. Jiang, Y. Li, H. Wu, H. Ji, X. Dong, R. Zhao, Z. Liu, X. Wang, W. Huang, InfoMat 2024, 6, e12605.

[107] C. Xu, S. Guan, H. Zhang, W. Fan, X. Zhuang, X. Dong, J. Mater. Chem. A 2025, 13, 450.

[108] C. Ma, W. Li, C. Gao, X. Li, J. She, Z. Zou, D. Zhang, Y. Jin, C. Xu, B. Liu, Z. Luo, Small Methods 2025, 9, e01134.

[109] W. Dong, X. Ji, C. An, C. Xu, X. Zhang, B. Zhao, Y. Liu, S. Wang, X. Yu, X. Liu, Y. Han, Y. Geng, InfoMat 2025, 7, e12659.

[110] H. Tang, Y. Li, S. Liao, H. Liu, Y. Qiao, J. Zhou, Adv. Healthcare Mater. 2024, 13, 2400562.

[111] J. Li, W. Zhang, Y. Liao, Y. Qiu, Y. Zhu, X. Zhang, C. Wang, Phys. Life Rev. 2025, 55, 1.

[112] K. Lei, M. Chen, P. Guo, J. Fang, J. Zhang, X. Liu, W. Wang, Y. Li, Z. Hu, Y. Ma, H. Jiang, J. Cui, J. Li, Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2303511.

[113] H. Xue, D. Wang, M. Jin, H. Gao, X. Wang, L. Xia, D. Li, K. Sun, H. Wang, X. Dong, C. Zhang, F. Cong, J. Lin, Microsyst. Nanoeng. 2023, 9, 79.

[114] D. Wang, H. Xue, L. Xia, Z. Li, Y. Zhao, X. Fan, K. Sun, H. Wang, T. Hamalainen, C. Zhang, F. Cong, Y. Li, F. Song, J. Lin, Microsyst. Nanoeng. 2025, 11, 105.

[115] J. Zou, Y. Ma, C. Liu, Y. Xie, X. Dai, X. Li, S. Li, S. Peng, Y. Yue, S. Wang, C. Nan, X. Zhang, InfoMat 2024, 6, e12545.

[116] X. Liu, X. Chen, X. Chi, Z. Feng, C. Yang, R. Gao, S. Li, C. Zhang, X. Chen, P. Huang, A. Dong, D. Kong, W. Wang, Nano Energy 2022, 92, 106735.

[117] G. Li, Y. Liu, Y. Chen, Y. Xia, X. Qi, X. Wan, Y. Jin, J. Liu, Q. He, K. Li, J. Tang, SmartMat 2024, 5, e1173.

[118] M. Hasany, M. Kohestanian, A. Najafi Tireh Shabankareh, P. Nezhad-Mokhtari, M. Mehrali, InfoMat 2025, 7, e12655.

[119] M. S. Fernandes, N. S. Dias, A. F. Silva, J. S. Nunes, S. Lanceros-Méndez, J. H. Correia, P. M. Mendes, Biosens. Bioelectron. 2010, 26, 80.

[120] C. Rinoldi, Y. Ziai, S. S. Zargarian, P. Nakielski, K. Zembrzycki, M. A. Haghighat Bayan, A. B. Zakrzewska, R. Fiorelli, M. Lanzi, A. Kostrzewska-Księżyk, R. Czajkowski, E. Kublik, L. Kaczmarek, F. Pierini, ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 6283.

[121] Y. Lv, Z. Ma, J. Duan, G. Sun, P. Wang, S. Qu, F. Liu, C. Meng, X. Lin, T. Liu, S. Guo, InfoMat 2025, 7, e70041.

[122] K. Jakab, J. Csipor, I. Ulbert, Z. Keresztes, G. Mészáros, G. Márton, Mater. Today Chem. 2022, 26, 101085.

[123] Z. Ji, L. Li, M. Zheng, X. Ye, W. Yan, Z. Wang, Y. Liu, Y. Wang, Y. Zhang, P. Zhou, J. Yang, M. Wang, S. Lin, H. Haick, Y. Wang, Small Methods 2025, e01242.

[124] Y. Li, Y. Gu, S. Qian, S. Zheng, Y. Pang, L. Wang, B. Liu, S. Liu, Q. Zhao, Nano Res. 2024, 17, 5479.

[125] H. Dawit, Y. Zhao, J. Wang, R. Pei, Biomater. Sci. 2024, 12, 2786.

[126] Q. Han, C. Zhang, T. Guo, Y. Tian, W. Song, J. Lei, Q. Li, A. Wang, M. Zhang, S. Bai, X. Yan, Adv. Mater. 2023, 35, 2209606.

[127] B. Song, J. Zhang, S. Hao, C. Shao, P. Fu, J. Wen, J. Yang, H. Cong, C. Pan, Adv. Mater. 2026, 38, e20644.

[128] M. Jia, M. Rolandi, Adv. Healthcare Mater. 2020, 9, 1901372.

[129] C. Tondera, T. F. Akbar, A. K. Thomas, W. Lin, C. Werner, V. Busskamp, Y. Zhang, I. R. Minev, Small 2019, 15, 1901406.

[130] Y. Qin, H. Zhao, Q. Chang, Y. Liu, Z. Jing, D. Yu, S. M. Mugo, H. Wang, Q. Zhang, Adv. Mater. 2025, 37, 2416926.

[131] X. Wang, X. Sun, D. Gan, M. Soubrier, H.-Y. Chiang, L. Yan, Y. Li, J. Li, S. Yu, Y. Xia, K. Wang, Q. Qin, X. Jiang, L. Han, T. Pan, C. Xie, X. Lu, Matter 2022, 5, 1204.

[132] B. Zhu, H. Zhou, Y. Li, X. Wang, K. Xu, Adv. Photonics Res. 2025, 6, 2500104.

[133] M. M. Baig, S. A. Khan, H. Ahmad, J. Liang, G. Zhu, H. Pang, Y. Zhang, FlexMat 2024, 1, 79.

[134] S. H. Jeon, H. Min, G. W. Hwang, J. Son, H. J. Kim, D. W. Kim, Y. S. Lee, C. H. Park, C. Lee, H. Choi, J. Jang, B. Bok, T. Yang, M. Kim, C. Pang, InfoMat 2025, 7, e70001.

[135] H. Yu, M. Gai, L. Liu, F. Chen, J. Bian, Y. Huang, Soft Sci 2023, 3, 4.

[136] C. Hu, Y. Bu, X. Dai, F. Jiang, Y. Hao, J. Semicond. 2025, 46, 032403.

[137] K. Xu, Z. Cai, H. Luo, Y. Lu, C. Ding, G. Yang, L. Wang, C. Kuang, J. Liu, H. Yang, ACS Nano 2024, 18, 26435.

[138] P. Zhai, X. Xuan, H. Li, C. Li, P. Li, M. Li, Carbon 2022, 189, 71.

[139] L. Liu, Y. Yuan, H. Xu, X. Qin, X. Wang, Z. Lou, L. Wang, J. Semicond. 2025, 46, 042401.

[140] G. Yildiz, M. Bolton-Warberg, F. Awaja, Acta Biomater. 2021, 131, 62.

[141] G. Reina, J. M. González-Domínguez, A. Criado, E. Vázquez, A. Bianco, M. Prato, Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 4400.

[142] S. Panda, K. S. S. Devi, S. Tsujimura, S. Kumar, J. Jakmunee, J. Prakash, TrAC, Trends Anal. Chem. 2025, 191, 118293.

[143] S. Niu, T. Wang, C. Liang, Y. Shi, G. Tian, D. Yang, Q. Liu, M. Zhu, Y. Liu, D. Qi, InfoMat 2026, 8, e70059.

[144] Y. Yue, X. Li, Z. Zhao, H. Wang, X. Guo, Soft Sci 2023, 3, 13.

[145] M. Sun, S. Wang, Y. Liang, C. Wang, Y. Zhang, H. Liu, Y. Zhang, L. Han, Nano-Micro Lett. 2025, 17, 34.

[146] S. P. Lee, P. S. Chee, C. H. Tan, K. F. Chong, E. H. Lim, C. Guan, Chem. Eng. J. 2024, 499, 156110.

[147] Y. Xiao, Y. X. Pang, Y. Yan, P. Qian, H. Zhao, S. Manickam, T. Wu, C. H. Pang, Adv. Sci. 2023, 10, 2205292.

[148] B. Xu, J. Pei, L. Feng, X.-D. Zhang, J. Mater. Chem. B 2021, 9, 9485.

[149] S. N. Faisal, T.-T. N. Do, T. Torzo, D. Leong, A. Pradeepkumar, C.-T. Lin, F. Iacopi, ACS Appl. Nano Mater. 2023, 6, 5440.

[150] G. Kim, H. Jeong, K. Kim, S. Lee, E. Baeg, S. Yang, B. Kim, S. Yang, Exp Neurobiol 2025, 34, 214.

[151] X. Wang, M. Xu, H. Yang, W. Jiang, J. Jiang, D. Zou, Z. Zhu, C. Tao, S. Ni, Z. Zhou, L. Sun, M. Li, Y. Nie, Y. Zhao, F. He, T. H. Tao, X. Wei, ACS Nano 2024, 18, 34272.

[152] J. Jiang, B. Ding, S. Li, X. Zhang, H. Wang, J. Wu, X. Liu, Z. Wang, X. Lian, W. Huang, L. Wang, J. Semicond. 2025, 46, 022405.

[153] Y. Zhu, C. Bayin, H. Li, X. Shu, J. Deng, H. Yuan, H. Shen, Z. Liang, Y. Li, RSC Adv. 2024, 14, 34415.

[154] A. Kamboukos, N. Todorova, I. Yarovsky, Small Sci. 2025, 5, 2400505.

[155] M. Christian, R. Mazzaro, V. Morandi, Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 2070336.

[156] H. Huang, H. Shi, P. Das, J. Qin, Y. Li, X. Wang, F. Su, P. Wen, S. Li, P. Lu, F. Liu, Y. Li, Y. Zhang, Y. Wang, Z. Wu, H. Cheng, Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 2070275.

[157] M. Ryu, J. H. Yang, Y. Ahn, M. Sim, K. H. Lee, K. Kim, T. Lee, S.-J. Yoo, S. Y. Kim, C. Moon, M. Je, J.-W. Choi, Y. Lee, J. E. Jang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 10577.

[158] B. C. K. Tee, J. Ouyang, Adv. Mater. 2018, 30, 1802560.

[159] G. He, X. Dong, M. Qi, Mater. Res. Express 2020, 7, 102001.

[160] H. Yuan, Y. Li, J. Yang, H. Li, Q. Yang, C. Guo, S. Zhu, X. Shu, Micromachines 2021, 12, 1521.

[161] K. M. Woeppel, X. T. Cui, Adv Healthcare Materials 2021, 10, 2002150.

[162] A. Remy, X. Lin, J. Liu, MRS Commun. 2024, 14, 827.

[163] Y. Jiao, M. Lei, J. Zhu, R. Chang, X. Qu, BMT 2023, 4, 213.

[164] E. A. Kelm, C. I. Makievskaya, A. A. Brezgunova, N. V. Andrianova, G. M. Naumova, V. K. Laurinavichyute, M. E. Solovyova, E. A. Bolotov, E. I. Bochkov, A. K. Zeinalova, O. S. Gancharova, E. Y. Plotnikov, P. V. Evdokimov, M. A. Kik, A. K. Petrov, A. A. Grunin, M. A. Lebedev, V. A. Popkov, ACS Appl. Electron. Mater. 2025, 7, 5115.

[165] C. Won, U. Jeong, S. Lee, M. Lee, C. Kwon, S. Cho, K. Yoon, S. Lee, D. Chun, I. Cho, T. Lee, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2205145.

[166] B. Ghane Motlagh, M. Choueib, A. Hajhosseini Mesgar, Md. Hasanuzzaman, M. Sawan, Micromachines 2016, 7, 163.

[167] M. Zhang, M. Hao, G. Ren, Y. Zhao, C. Lv, Y. Xia, W. Wang, W. Chen, Y. Chen, L. Li, Q. Lu, T. Zhang, InfoMat 2025, 7, e70066.

[168] S. Y. Cho, D. H. Ho, S. B. Jo, J. H. Cho, Int. J. Extrem. Manuf. 2024, 6, 025002.

[169] H. Jiang, J. Zhang, L. Chen, Q. Zhang, F. Yang, Y. Fei, X. Chen, X. Liu, Int. J. Extrem. Manuf. 2025, 7, 065501.

[170] B. Zhu, Y. Zhou, C. Wu, F. Xiao, P. Chen, Q. Tang, M. Zhang, Z. Chen, Q. Huang, B. Liu, X. Luo, C. Long, H. Chen, Q. Li, M. Yang, S. Du, Y. Zhang, X. Zhou, InfoMat 2025, 8, e70101.

[171] D. Liu, P. Jiang, Y. Hu, Y. Lu, Y. Wang, J. Wu, D. Hu, T. Wu, X. Wang, Int. J. Extrem. Manuf. 2024, 6, 025501.

[172] X. Guan, Y. Zhu, J. Luo, X. Wang, H. Gong, M. A. Abosheasha, B. Zhang, S. Zheng, D. Li, Q. Han, M. Ueda, Y. Ito, Int. J. Extrem. Manuf. 2025, 7, 045502.

[173] Y. Li, S. Guo, B. Wang, J. Sun, L. Zhao, T. Wang, X. Yan, F. Liu, P. Sun, J. Wang, S. C. Tan, G. Lu, InfoMat 2024, 6, e12544.

[174] Z. Zheng, B. Qiao, Z. Han, J. Qiu, Y. Yao, C. Shu, Y. Liu, H. Hu, Y. Xu, B. Yu, D. Wang, M. Wang, Z. Li, InfoMat 2026, 8, e70089.

[175] M. D. Astudillo Potes, M. Tilton, I. Mitra, X. Liu, B. Dashtdar, E. T. Camilleri, B. D. Elder, L. Lu, Int. J. Extrem. Manuf. 2025, 7, 015507.

[176] Y. Cho, S. Park, J. Lee, K. J. Yu, Adv. Mater. 2021, 33, 2005786.

[177] G. Liu, P. Xia, W. Kong, T. Qiao, Y. Sun, W. Ren, Y. He, Int. J. Extrem. Manuf. 2025, 7, 045001.

[178] C. Tang, P. Wang, Z. Li, S. Zhong, L. Yang, G. Li, Neural Regener. Res 2026, 21, 173.

[179] D. Lim, M. W. Jeong, H. Min, Y. S. Lee, G. W. Hwang, S. H. Jeon, K. H. Jung, N. T. P. Vo, M. Kim, D. W. Kim, J. Y. Oh, C. Pang, InfoMat 2024, 6, e12603.

[180] X. Gao, Y. Wang, X. Chen, S. Gao, Trends Cognit. Sci. 2021, 25, 671.

[181] B. Guo, C. Lin, H. Ye, Y. Xue, J. Mo, J. Chen, Y. Cui, C. Fu, J. Bai, Q. Ge, H. Y. Yang, Int. J. Extrem. Manuf. 2025, 7, 055507.

[182] H. Liu, C. Liu, J. Luo, H. Tang, Y. Li, H. Liu, J. Wu, F. Han, Z. Liu, J. Guo, R. Tan, T. Ren, Y. Qiao, J. Zhou, InfoMat 2024, 6, e12511.

[183] W. Gong, J. Kim, C. Kim, H. Chang, Y. Ahn, D. V. Schaffer, J. Baek, Int. J. Extrem. Manuf. 2025, 7, 062002.

[184] F. De Vico Fallani, D. S. Bassett, Phys. Life Rev. 2019, 31, 304.

[185] L. Schreiner, A. Wipprecht, A. Olyanasab, S. Sieghartsleitner, H. Pretl, C. Guger, Front. Hum. Neurosci. 2025, 19, 1516776.

[186] P. Wang, G. Sun, S. Hua, W. Yu, C. Meng, Q. Han, J. Kim, S. Guo, G. Shen, Y. Li, InfoMat 2025, 7, e12629.

[187] H. Wang, Q. Su, Z. Yan, F. Lu, Q. Zhao, Z. Liu, F. Zhou, Front. Neurosci. 2020, 14, 595084.

[188] Y. Zhang, Q. Wang, F. Wu, Q. Yang, X. Tang, S. Shang, S. Hu, G. Zhou, L. Zhuang, Chemosensors 2025, 13, 381.

[189] B. C. Nolêto, F. R. D. A. P. Campelo, K. C. S. Rodrigues, L. M. Ribeiro, M. Salviano, RSD 2020, 9, e84691110016.

[190] A. Tonin, M. Semprini, P. Kiper, D. Mantini, Bioengineering 2025, 12, 820.

[191] M. A. Dimyan, L. G. Cohen, Nat. Rev. Neurol. 2011, 7, 76.

[192] M. Sebastián-Romagosa, W. Cho, R. Ortner, S. Sieghartsleitner, T. J. Von Oertzen, K. Kamada, S. Laureys, B. Z. Allison, C. Guger, Front. Neurosci. 2023, 17, 1256077.

[193] X. Wan, K. Zhang, S. Ramkumar, J. Deny, G. Emayavaramban, M. Siva Ramkumar, A. F. Hussein, IEEE Access 2019, 7, 36380.

[194] T. Hinterberger, R. Veit, B. Wilhelm, N. Weiskopf, J. Vatine, N. Birbaumer, Eur J of Neuroscience 2005, 21, 3169.

[195] Z. Li, Y. Yuan, L. Luo, W. Su, K. Zhao, C. Xu, J. Huang, M. Pi, IEEE Trans. Med. Robot. Bionics 2019, 1, 218.

[196] B. Peters, B. Celik, D. Gaines, D. Galvin-McLaughlin, T. Imbiriba, M. Kinsella, D. Klee, M. Lawhead, T. Memmott, N. Smedemark-Margulies, J. Wiedrick, D. Erdogmus, B. Oken, K. Vertanen, M. Fried-Oken, J. Neural Eng. 2025, 22, 016022.

[197] Z. Sun, S. Hu, J. Zhu, Z. Ye, M. Ma, G. Ma, J NeuroEngineering Rehabil 2025, 22, 250.

[198] J. Pan, J. Xiao, J. Wang, F. Wang, J. Li, L. Qiu, H. Di, Y. Li, Semin Neurol 2022, 42, 363.

[199] C. Chai, X. Yang, X. Gao, J. Shi, X. Wang, H. Song, Y.-H. Chen, M. Sawan, Front. Bioeng. Biotechnol. 2024, 12, 1452865.

[200] M. Bockbrader, Curr. Opin. Biomed. Eng. 2019, 11, 85.

[201] P. Liu, Q. Ge, L. Dong, L. Jiao, S. Han, X. Kang, H. Wang, J. He, H. Zhang, Front. Hum. Neurosci. 2025, 19, 1695730.

[202] P. Handa, M. Gupta, E. Gupta, N. Goel, Expert Systems 2024, 41, e13514.

[203] J. J. S. Norton, D. S. Lee, J. W. Lee, W. Lee, O. Kwon, P. Won, S.-Y. Jung, H. Cheng, J.-W. Jeong, A. Akce, S. Umunna, I. Na, Y. H. Kwon, X.-Q. Wang, Z. Liu, U. Paik, Y. Huang, T. Bretl, W.-H. Yeo, J. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2015, 112, 3920.

[204] Z. Wang, N. Shi, Y. Zhang, N. Zheng, H. Li, Y. Jiao, J. Cheng, Y. Wang, X. Zhang, Y. Chen, Y. Chen, H. Wang, T. Xie, Y. Wang, Y. Ma, X. Gao, X. Feng, Nat Commun 2023, 14, 4213.

[205] B. O. Olcay, M. Pehlivan, in 2023 31st Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), IEEE, 2023, pp. 1–4.

[206] Y. Nishizawa, H. Tanaka, R. Fukasawa, K. Hirao, A. Tsugawa, S. Shimizu, in HCI International 2021 - Late Breaking Posters (Eds: C. Stephanidis, M. Antona, S. Ntoa), Springer International Publishing, 2021, pp. 39–46.

[207] C. Wei, S. Liu, J. Yuan, R. Zhu, InfoMat 2025, 7, e12642.

[208] Y. Sha, M. Zhu, K. Huang, Y. Zhang, F. Moissinac, Z. Zhang, D. Cheng, P. Mativenga, Z. Liu, Int. J. Extrem. Manuf. 2024, 6, 015502.

[209] E. Colamarino, M. Lorusso, F. Pichiorri, J. Toppi, F. Tamburella, G. Serratore, A. Riccio, F. Tomaiuolo, A. Bigioni, F. Giove, G. Scivoletto, F. Cincotti, D. Mattia, BMC Neurol. 2023, 23, 414.

[210] E. Ortega-Robles, R. I. Carino-Escobar, J. Cantillo-Negrete, O. Arias-Carrión, Biomimetics 2025, 10, 488.

[211] Y. Song, J. Lu, Y. Zhang, Z. Yu, Y. Liu, Z. Zhang, Int. J. Extrem. Manuf. 2025, 7, 065506.

[212] P. Liu, L. Wang, J. Zhou, X. Mo, Y. Liang, J. Gou, Z. Qi, Z. Cao, Y. Wang, J. Semicond. 2025, 46, 032402.

[213] Y. Liu, B. Zhou, G. Xu, W. Luo, X. Hu, F. Guan, S. Shi, Z. Ge, S. Shen, A. Chen, L. Guo, C. Lau, C. T. Lim, J. Lu, InfoMat 2025, 8, e70085.

[214] B. Yan, N. He, N. Chen, M. Weigold, H. Chen, S. Sun, Y. Wu, S. Fu, L. Li, E. Abele, Int. J. Extrem. Manuf. 2025, 7, 015106.

[215] H. Liu, L. Gan, R. Chen, Z. Xiao, Y. Chen, H. Yang, Y. Liu, B. Wu, C.-P. Wong, X. Chen, Int. J. Extrem. Manuf. 2025, 7, 055501.

[216] S. Debener, R. Emkes, M. De Vos, M. Bleichner, Sci Rep 2015, 5, 16743.

[217] A. Von Luhmann, H. Wabnitz, T. Sander, K.-R. Muller, IEEE Trans. Biomed. Eng. 2017, 64, 1199.

[218] B. Ye, X. Liu, C. Wu, W. Yan, X. Pi, J. Semicond. 2025, 46, 021403.

[219] Y. Wang, S. Liu, H. Zhang, Y. Cao, Z. Mu, M. Yi, L. Xie, H. Ling, J. Semicond. 2025, 46, 021404.

[220] R. Song, J. Meng, T. Wang, C. Wan, H. Zhu, Q. Sun, D. Zhang, L. Chen, J. Semicond. 2024, 45, 092402.

Rights & permissions

2026 The Author(s). FlexMat published by John Wiley & Sons Australia, Ltd on behalf of Nanjing University of Posts & Telecommunications.