以下几点:
所述导电层212至少包含一层碳纳米管(m=l)。此处的碳纳米管可以为单臂碳纳米管，亦可以为双壁或者多壁碳纳米管。所铺设层数m数值越大，所制备的子导线21导电率越好。但限于碳纳米管弹性远不如弹性芯211，所以铺设碳管层数m数值越大时，制备的子导线21拉伸倍数越小。多次试验效果得出，优选的碳纳米管层数m范围为20-200。
[0029]所述步骤2，在铺设导电层212之前，可根据子导线所需拉伸率决定弹性芯211的拉伸长度。例如:需要制备拉伸率为1400%的电极导线，需将弹性芯211至少拉伸至原长14倍；如需制备拉伸系数为600%的电极导线，只需将弹性芯211至少拉伸至原长6倍左右即可，以此类推其他倍率。
[0030]所述的导电层212，制作时弹性芯(层)拉伸至少5倍以上，导电层制备完成之后，收缩为原长时，碳纳米管层在纵向和横向均会形成大周期和小周期的周期褶皱，该周期褶皱确保了所述子导线在大幅拉伸收缩时维持电阻不变。请参考附图8和附图12扫面电镜图。
[0031]上述步骤2所述导电层212的碳纳米管的铺设方法如下:碳纳米管层由一碳纳米管阵列制备得到，该碳纳米管阵列需基本沿同一方向取向排列。首先，采用一定宽度的胶带或者一针尖自碳纳米管阵列中选取多个碳纳米管往外拉伸，以一定的速度沿实际上垂直于碳管阵列生长方向拉伸碳纳米管，所述的多个碳纳米管与拉力作用下沿拉伸方向逐渐脱离碳纳米管阵列的基底，并在范德瓦尔力的作用下，使选定的多个碳纳米管分别于其它相邻的碳纳米管首尾相连，连续拉出，均匀铺设于弹性芯(层)211之上。上述碳纳米管平行并排为束状非扭曲结构；当然，也可采用扭曲缠绕的绞线结构；所述扭转的碳纳米管线制备可参见2009年6月公告的CN100500556C的中国发明专利说明书。
[0032]本实施例中，碳纳米管层的铺设可人工操作，亦可采用机械式铺设。机械铺设方法示意图参考附图10，采用两个步进电机(起马达作用)，同轴同向同速转动，可将碳纳米管膜均匀铺设于弹性芯211之上，形成212导电层，此时形成的212导电层结构为平行非扭曲结构。如若采用扭曲绞线结构，只需将两个步进电机同轴同速反向转动即可。该方法从可编制纤维的工艺精神延伸而来，只需稍加改进即适用于该发明的导电层铺设。
[0033]请再次参考说明书附图2和附图6。以上所述3个步骤制备得到一组子导线21，多组子导线胶黏之后即可最终得到电极导线2 ;该胶黏剂的材质不限，优选生物兼容性好的超软橡胶、医用粘结剂等；本实施例采用自制的超软橡胶。即:电极线2由至少一组或N组子导线21组成，N为阿拉伯数字，范围为1-20，优选的数值为3-7。本实施例选取7组子导线平行排列为束状。本实施例最终得到的电极线2经过了如下测试:1、断裂伸长倍数测试，数据见图4。测试样品原长10mm，拉伸至约150mm时断裂，本实施例得到的电极线断裂伸长率为1500%。该数据超越了目前市面上几乎所有类型的电极导线。
[0034]2、电阻测试、反复拉伸电阻测试，数据见图5。本实施例得到电极线电阻为100Ω/cm (自然长度下);拉伸5倍长度、回复原长，反复2000次之后，电阻变化率低于3.2%。这意味着样品电极线具有极好的拉伸系数和电阻稳定性。
[0035]3、折弯测试，数据见附图11.本实例做了 5000次全折弯，即将电极线折弯至不可再折状态，测试电阻变化显示，电阻变化率低于5%，显示了该材料极好的抗折弯性能。
[0036]4、碳纳米管透射电镜图，见附图12.本实施例做了子导线导电层212层的扫描电镜图，3个图片分别为原长、5倍伸长和10倍伸长时电镜图。
[0037]除了以上测试，本实施例针对所制作电极线做了大量剧烈活动、折弯+拉伸+扭曲模拟实验。请参考附图13，实施例所显示的脉冲信号几乎完全不受影响，也充分表现了该电极线所具备的优异性能。
[0038]另外，相关领域技术人员还可以依据本发明技术方案做其它变化，依据本发明技术方案所做的变化，都应包含在本技术方案所保护的范围之内。
【主权项】
1.一种柔性、可拉伸扭曲的电极线，包括:至少一组子导线，其特征在于:该电极线具有可大幅拉伸、可扭曲、可折弯的特点，弹性应变高达1400% ;反复拉伸折弯扭曲10000次电阻变化〈5%。
2.如权利要求1所述的子导线，其特征在于，至少包含三个部分:超软弹性芯(层)、导电层、和绝缘保护层；其中超软弹性芯(层)和绝缘保护层可选择相同材质，也可选择不同材质。
3.如权利要求2所述的超软弹性芯(层)，其特征在于，可以使用弹性橡胶，例如:硅胶、聚氨酯；也可以自制，自制方法为:使用60-90%白油、10-30%热塑橡胶，例如sebs，同时可以添加滑石粉、胶黏剂0-10%，热熔搅拌均匀后，挤出成型，生成超软弹性芯；超软弹性芯直径可以为0.l_3mm。
4.如权利要求2所述的导电层，其特征在于，碳纳米管做为导电单元，包含单壁碳纳米管、双壁或者多壁碳纳米管；碳纳米管层数为1-1000层，优选层数20-200层。
5.如权利要求4所述的导电层制备时，根据电极线拉伸率的需求，先将超软弹性芯(层)拉伸至一定倍数，再采用人工或机械方法层叠铺设碳纳米管；弹性芯(层)拉伸倍数为1-14倍；铺设完毕之后，可在此结构之上滴少量有机溶剂，例如乙醇，使碳纳米管全部浸润，可达到碳管与弹性芯紧密结合的作用。
6.如权利要求4所述的导电层，其特点在于，所述的碳纳米管轴向排列方向平行于弹性芯(层)轴向方向，亦可有一定的倾斜角。
7.如权利要求4所述的导电层，其特性在于，制作时拉伸1.5倍以上，导电层制备完成收缩为自然状态时，碳纳米管层会形成周期性的褶皱结构，该周期褶皱确保了所述子导线在大幅拉伸收缩时维持电阻不变。
8.如权利要求2所述的绝缘保护层，可采用权利要求3所述的材料合成，也可采用具有高弹性的生物相容性材料；其制备时，需在弹性芯(层)和导电层拉伸状态下喷涂；绝缘保护层喷涂厚度为1-100微米，优选50微米左右；该绝缘层使电极导线在拉伸收缩时电阻更加稳定。
9.如权利要求1所述的电极线，其特性在于，由一组或者多组所述子导线构成，优选3-7组；构成方式可以为平行并排，也可以为扭曲的绞线结构；子导线之间可使用权利要求3所述的材料粘结，也可使用高弹性胶黏剂连接。
【专利摘要】本发明涉及一种可大幅拉伸、可折弯扭曲的起搏器电极线，属于可拉伸电子学领域，本发明涉及的可拉伸电极线包含一组或多组子导线，每组子导线包括以下组成部分：高弹性芯（层）、导电层、绝缘保护层。实施例结果表明，该电极线弹性应变可达1400%；反复拉伸10000次电阻变化<5%。使用该子导线复合而成的电极导线，具有可反复拉伸、可反复扭曲、可反复折弯不易损坏的特点。
【IPC分类】H01B1-04, H01B7-02, H01B7-17, H01B7-04, H01B7-18
【公开号】CN104700945
【申请号】CN201510067761
【发明人】刘遵峰, 董超, 章若川, 陈梦蛟, 贾凤美
【申请人】江南石墨烯研究院, 常州碳宇纳米科技有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月10日