一种cnt-pdms复合电极的制作方法

文档序号:10234066阅读:1376来源:国知局
一种cnt-pdms复合电极的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗领域的测量电生理信号的电极,特别涉及一种CNT-PDMS复合电极。
【背景技术】
[0002]人体生理电信号的采集能直接反应人体的健康状况,长期监测生理电信号可以预测某些疾病的产生,及时做出应对措施。目前医学上普遍采用Ag/AgCl电极来采集生理电信号。而这种一次性电极长时间使用会刺激皮肤,不利于信号的长期监测。聚合物电极可以很好地解决这一问题,聚合物电极具有柔性及生物相容性,长期使用也不会刺激皮肤。大多数聚合物电极采用导电填充物的方式使得聚合物材料具有导电性。而碳纳米管CNT是最佳的导电填充物。CNT随机排列,相互之间缠绕在一起,在聚合物发生形变时也能保持良好的导电性。相对应的聚合物材料大多选用聚二甲基硅氧烷PDMS WDMS具有生物相容性,柔软透明,成本低,操作简单,在生物医学领域有广泛应用。
[0003]中国实用新型专利申请201310290230.1公开了一种仿生柔性干电极及其制作方法,中国实用新型专利申请201210228067.1公开了一种柔性生理干电极及其制备方法。这两篇专利申请都利用可导电聚二甲基硅氧烷PDMS制备柔性干电极,但这些电极与皮肤的贴合度较弱,不利于减小接触阻抗。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种CNT-PDMS复合电极,可以自行粘贴皮肤,增加了与皮肤的贴附紧密性,减小了运动伪迹。
[0005]为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种CNT-PDMS复合电极,包括PDMS层、aTOMS层和CNT-I3DMS导电层,所述CNT-PDMS导电层设置在所述I3DMS层上,所述aPDMS层同样设置在所述PDMS层上,且覆盖所述CNT-PDMS导电层未覆盖的PDMS层的表面,所述aPDMS层的高度低于所述CNT-PDMS导电层的高度。
[0006]根据本实用新型的一个实施例,所述CNT-PDMS导电层贯设有导线,所述导线用于外接电路设备。
[0007]根据本实用新型的一个实施例,所述导线的材料是镀锡铜丝。
[0008]根据本实用新型的一个实施例,所述CNT-PDMS导电层为圆形。
[0009]根据本实用新型的一个实施例,在所述CNT-PDMS导电层上开有通通孔,在所述通孔中填充有所述aPDMS层。
[00?0] 根据本实用新型的一个实施例,所述通孔的直径为2.5mm-3.5mm。
[0011]本实用新型提供的一种CNT-PDMS复合电极由于在导电聚合物中间填充皮肤粘合剂aPDMS,能增加与皮肤的贴附紧密性,减小了运动伪迹。
【附图说明】
[0012]本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显,其中:
[0013]图I是用于本实用新型的CNT-PDMS复合电极的CNT-PDMS导电混合物制备方法的流程框图。
[0014]图2是本实用新型的CNT-PDMS复合电极的制备方法的流程框图。
[0015]图3a是用于本实用新型的CNT-PDMS复合电极的CNT-TOMS导电混合物制成圆形电极片的示意图(一)。
[0016]图3b是用于本实用新型的CNT-PDMS复合电极的CNT-TOMS导电混合物制成圆形电极片的示意图(二)。
[0017]图3c是用于本实用新型的CNT-PDMS复合电极的CNT-TOMS导电混合物制成圆形电极片的示意图(三)。
[0018]图4是本实用新型的圆形电极片制成复合电极的结构示意图。
[0019]图5是本实用新型的圆形电极片制成复合电极的结构示意图。
[0020]图6是本实用新型的CNT-PDMS复合电极的一个实施例的结构示意图。
[0021 ]图7是本实用新型的CNT-PDMS复合电极的一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明,在以下的描述中阐述了更多的细节以便充分理解本实用新型,但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎,因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。
[0023]为更好地理解本实用新型提供的一种CNT-PDMS复合电极,有必要描述该复合电极的制备方法,包括其CNT-PDMS导电混合物的制备方法。
[0024]图I是用于本实用新型的CNT-PDMS复合电极的CNT-PDMS导电混合物制备方法的流程框图。如图所示,CNT-PDMS导电混合物制备方法100包括以下步骤:
[0025]步骤101,混合CNT粉末与挥发性有机溶剂;较佳地,可以采用乙醇溶剂作为挥发性有机溶剂。
[0026]步骤102,超声处理制得CNT分散液;即放入超声机内超声处理后,得到均匀的CNT分散液。
[0027]步骤103,在CNT分散液中加入PDMS单体;
[0028]步骤104,磁力搅拌;即放在磁力搅拌机上搅拌。
[0029]步骤105,蒸发掉剩余的挥发性有机溶剂;即将搅拌后的混合物放入真空干燥箱100°C,蒸发掉剩余的溶剂。
[0030]步骤106,加入固化剂搅拌均匀,制得均一的CNT-PDMS导电混合物。
[0031]CNT在PDMS中的扩散程度决定了之后制备的CNT-PDMS复合电极的导电性能,该扩散程度越高,导电性越好。为了提高CNT-PDMS混合物的导电性,CNT-PDMS混合物的制备采用两步扩散法来实现,即在上述步骤101中先将CNT在挥发性有机溶剂内扩散均匀,再加入PDMS单体,使CNT在PDMS单体内充分扩散,最后加入固化剂实现在位聚合。
[0032]较佳地,在步骤102中,超声处理需要Ih(小时)_20h,优选12h。
[0033]较佳地,在步骤104中,磁力搅拌步骤是在恒温50°C下,搅拌时间是lh_3h。优选搅摔时间是2h。
[0034]较佳地,在步骤106中,PDMS单体与固化剂的重量比例为IO: I。
[0035]通过上述的CNT-PDMS导电混合物的制备方法所获得的导电混合物中CNT的重量比为
[0036]图2是本实用新型的CNT-PDMS复合电极的制备方法的流程框图。该CNT-PDMS复合电极的制备方法200,采用前述制备方法制得的CNT-PDMS导电混合物。如图2所示,包括以下步骤:
[0037]步骤201,将CNT-PDMS混合物制成CNT-PDMS导电薄片;
[0038]步骤202,将CNT-PDMS导电薄片裁成电极片;较佳地,裁成圆形的电极片,其直径为15mm (毫米)_25mm。
[0039]步骤203,在电极片上打通孔;较佳地,圆形电极片上均匀地打8个通孔,通孔的直径为2. 5mm-3. 5mm 0
[0040]步骤204,在玻璃基底上固化一PDMS薄层;
[0041 ]步骤205,将电极片放在PDMS薄层上;
[0042]步骤206,在PDMS上未被电极片覆盖的区域滴上皮肤粘合剂aPDMS;
[0043]步骤207,固化后将CNT-PDMS复合电极从玻璃基底上剥离。
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