金属电极阵列通常用于在体内监测或传递电脉冲的医疗程序，例如脑部手术和癫痫测绘。由于其构成材料坚硬且灵活性差，限制了金属电极阵列的应用。受活体人体组织独特物理特性的启发，哈佛大学维斯研究所（HWI）和约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）的科学家开发出了灵活的、无金属的电极阵列。这种新型电极具有良好的组织贴合性，所需电压较低，且可将损伤器官的风险降至最低。相关论文刊登在《自然·纳米技术》上。
研究人员发现海藻酸盐水凝胶经过性能调整，能够匹配组织的粘弹性，可安全有效地监测神经电。经测试，海藻酸水凝胶与模型大脑的接触面积是其他材料的2倍，并能深入模型大脑的部分深部沟槽。研究人员用石墨烯薄片与碳纳米管组合，赋予其导电性。这种水凝胶电极具有高柔韧性，长度可被拉伸10倍不断裂。当活体脑细胞在电极上生长时，未出现损伤或其他负面影响。将水凝胶电极连接到小鼠心脏进行实验，其在组织移动时维持原位，并在上万次肌肉收缩运动中保持完整。再将水凝胶电极连接到活鼠的后腿上，通过改变传递刺激的电极类型，成功刺激了不同的肌肉收缩。
