一種cnt-pdms復(fù)合電極的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)療領(lǐng)域的測(cè)量電生理信號(hào)的電極，特別涉及一種CNT-PDMS復(fù)合電極。
【背景技術(shù)】
[0002]人體生理電信號(hào)的采集能直接反應(yīng)人體的健康狀況，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)生理電信號(hào)可以預(yù)測(cè)某些疾病的產(chǎn)生，及時(shí)做出應(yīng)對(duì)措施。目前醫(yī)學(xué)上普遍采用Ag/AgCl電極來(lái)采集生理電信號(hào)。而這種一次性電極長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)刺激皮膚，不利于信號(hào)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。聚合物電極可以很好地解決這一問(wèn)題，聚合物電極具有柔性及生物相容性，長(zhǎng)期使用也不會(huì)刺激皮膚。大多數(shù)聚合物電極采用導(dǎo)電填充物的方式使得聚合物材料具有導(dǎo)電性。而碳納米管CNT是最佳的導(dǎo)電填充物。CNT隨機(jī)排列，相互之間纏繞在一起，在聚合物發(fā)生形變時(shí)也能保持良好的導(dǎo)電性。相對(duì)應(yīng)的聚合物材料大多選用聚二甲基硅氧烷PDMS WDMS具有生物相容性，柔軟透明，成本低，操作簡(jiǎn)單，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
[0003]中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)201310290230.1公開了一種仿生柔性干電極及其制作方法，中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)201210228067.1公開了一種柔性生理干電極及其制備方法。這兩篇專利申請(qǐng)都利用可導(dǎo)電聚二甲基硅氧烷PDMS制備柔性干電極，但這些電極與皮膚的貼合度較弱，不利于減小接觸阻抗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種CNT-PDMS復(fù)合電極，可以自行粘貼皮膚，增加了與皮膚的貼附緊密性，減小了運(yùn)動(dòng)偽跡。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種CNT-PDMS復(fù)合電極，包括PDMS層、aTOMS層和CNT-I3DMS導(dǎo)電層，所述CNT-PDMS導(dǎo)電層設(shè)置在所述I3DMS層上，所述aPDMS層同樣設(shè)置在所述PDMS層上，且覆蓋所述CNT-PDMS導(dǎo)電層未覆蓋的PDMS層的表面，所述aPDMS層的高度低于所述CNT-PDMS導(dǎo)電層的高度。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述CNT-PDMS導(dǎo)電層貫設(shè)有導(dǎo)線，所述導(dǎo)線用于外接電路設(shè)備。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述導(dǎo)線的材料是鍍錫銅絲。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述CNT-PDMS導(dǎo)電層為圓形。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，在所述CNT-PDMS導(dǎo)電層上開有通通孔，在所述通孔中填充有所述aPDMS層。
[00?0] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述通孔的直徑為2.5mm-3.5mm。
[0011]本實(shí)用新型提供的一種CNT-PDMS復(fù)合電極由于在導(dǎo)電聚合物中間填充皮膚粘合劑aPDMS，能增加與皮膚的貼附緊密性，減小了運(yùn)動(dòng)偽跡。
【附圖說(shuō)明】
[0012]本實(shí)用新型的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將通過(guò)下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變得更加明顯，其中：
[0013]圖I是用于本實(shí)用新型的CNT-PDMS復(fù)合電極的CNT-PDMS導(dǎo)電混合物制備方法的流程框圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型的CNT-PDMS復(fù)合電極的制備方法的流程框圖。
[0015]圖3a是用于本實(shí)用新型的CNT-PDMS復(fù)合電極的CNT-TOMS導(dǎo)電混合物制成圓形電極片的示意圖（一）。
[0016]圖3b是用于本實(shí)用新型的CNT-PDMS復(fù)合電極的CNT-TOMS導(dǎo)電混合物制成圓形電極片的示意圖（二）。
[0017]圖3c是用于本實(shí)用新型的CNT-PDMS復(fù)合電極的CNT-TOMS導(dǎo)電混合物制成圓形電極片的示意圖（三）。
[0018]圖4是本實(shí)用新型的圓形電極片制成復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是本實(shí)用新型的圓形電極片制成復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6是本實(shí)用新型的CNT-PDMS復(fù)合電極的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖7是本實(shí)用新型的CNT-PDMS復(fù)合電極的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，在以下的描述中闡述了更多的細(xì)節(jié)以便充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實(shí)施例的內(nèi)容限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0023]為更好地理解本實(shí)用新型提供的一種CNT-PDMS復(fù)合電極，有必要描述該復(fù)合電極的制備方法，包括其CNT-PDMS導(dǎo)電混合物的制備方法。
[0024]圖I是用于本實(shí)用新型的CNT-PDMS復(fù)合電極的CNT-PDMS導(dǎo)電混合物制備方法的流程框圖。如圖所示，CNT-PDMS導(dǎo)電混合物制備方法100包括以下步驟：
[0025]步驟101，混合CNT粉末與揮發(fā)性有機(jī)溶劑;較佳地，可以采用乙醇溶劑作為揮發(fā)性有機(jī)溶劑。
[0026]步驟102，超聲處理制得CNT分散液；即放入超聲機(jī)內(nèi)超聲處理后，得到均勻的CNT分散液。
[0027]步驟103，在CNT分散液中加入PDMS單體；
[0028]步驟104，磁力攪拌;即放在磁力攪拌機(jī)上攪拌。
[0029]步驟105，蒸發(fā)掉剩余的揮發(fā)性有機(jī)溶劑；即將攪拌后的混合物放入真空干燥箱100°C，蒸發(fā)掉剩余的溶劑。
[0030]步驟106，加入固化劑攪拌均勻，制得均一的CNT-PDMS導(dǎo)電混合物。
[0031]CNT在PDMS中的擴(kuò)散程度決定了之后制備的CNT-PDMS復(fù)合電極的導(dǎo)電性能，該擴(kuò)散程度越高，導(dǎo)電性越好。為了提高CNT-PDMS混合物的導(dǎo)電性，CNT-PDMS混合物的制備采用兩步擴(kuò)散法來(lái)實(shí)現(xiàn)，即在上述步驟101中先將CNT在揮發(fā)性有機(jī)溶劑內(nèi)擴(kuò)散均勻，再加入PDMS單體，使CNT在PDMS單體內(nèi)充分?jǐn)U散，最后加入固化劑實(shí)現(xiàn)在位聚合。
[0032]較佳地，在步驟102中，超聲處理需要Ih(小時(shí))_20h，優(yōu)選12h。
[0033]較佳地，在步驟104中，磁力攪拌步驟是在恒溫50°C下，攪拌時(shí)間是lh_3h。優(yōu)選攪摔時(shí)間是2h。
[0034]較佳地，在步驟106中，PDMS單體與固化劑的重量比例為IO: I。
[0035]通過(guò)上述的CNT-PDMS導(dǎo)電混合物的制備方法所獲得的導(dǎo)電混合物中CNT的重量比為
[0036]圖2是本實(shí)用新型的CNT-PDMS復(fù)合電極的制備方法的流程框圖。該CNT-PDMS復(fù)合電極的制備方法200，采用前述制備方法制得的CNT-PDMS導(dǎo)電混合物。如圖2所示，包括以下步驟：
[0037]步驟201，將CNT-PDMS混合物制成CNT-PDMS導(dǎo)電薄片；
[0038]步驟202，將CNT-PDMS導(dǎo)電薄片裁成電極片;較佳地，裁成圓形的電極片，其直徑為15mm (毫米)_25mm。
[0039]步驟203，在電極片上打通孔;較佳地，圓形電極片上均勻地打8個(gè)通孔，通孔的直徑為2. 5mm-3. 5mm 0
[0040]步驟204，在玻璃基底上固化一PDMS薄層；
[0041 ]步驟205，將電極片放在PDMS薄層上；
[0042]步驟206，在PDMS上未被電極片覆蓋的區(qū)域滴上皮膚粘合劑aPDMS;
[0043]步驟207，固化后將CNT-PDMS復(fù)合電極從玻璃基底上剝離。
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