面向生理信號采集應(yīng)用的新型柔性電極的制備和性能研究.pdf

1、然而迄今為止，醫(yī)療用途的傳感器及電子電路，一直使用以硅(Si)為主的硬質(zhì)的電子材料。為了達(dá)到良好的傳導(dǎo)效果，該種器件在使用過程中，常常需要涂抹導(dǎo)電膏。該過程不僅繁瑣，而且當(dāng)需要長時間監(jiān)測時，導(dǎo)電膏固化會嚴(yán)重影響到監(jiān)測的效果。因此對于直接接觸人體肌膚的醫(yī)療傳感器而言，使用生物相容性良好的輕柔材料備受期待。
　　導(dǎo)電棉線材料的制備將為構(gòu)建新型可穿戴設(shè)備傳感器提供可選擇的新型材料，不僅可以解決生理電信號采集過程中涂抹導(dǎo)電膏的不便，更將很

2、大程度的改善醫(yī)療診斷過程中的患者體驗。并且，該種新型電極材料的應(yīng)用，將實現(xiàn)醫(yī)用電極的可重復(fù)使用，這將大大降低醫(yī)療成本，減輕醫(yī)患負(fù)擔(dān)。因此，單壁碳納米管修飾的智能織物被認(rèn)為是可穿戴設(shè)備的重要材料。
　　本文采用單壁碳納米管和普通棉線制備導(dǎo)電織物電極并將其用作生理電信號采集的前端傳感器。首先，采用浸漬法對普通不導(dǎo)電棉線進(jìn)行單壁碳納米管溶液修飾，并對其進(jìn)行干燥處理，這個過程使得導(dǎo)電性良好的單壁碳納米管多向分布在棉線的表面，從而使得棉線具

3、有導(dǎo)電性。通過多個實驗，探究了制備條件(碳納米管溶液濃度，修飾時間，修飾次數(shù)等)和外界環(huán)境因素(如溫度，受力情況等)對導(dǎo)電棉線電學(xué)性能的影響。最后，基于該種導(dǎo)電棉線制作了織物電極，并通過頻率為100Hz，幅值為μV級的正弦信號和階躍信號的采集實驗證明，該種織物電極有能力采集和傳送快速變化的弱電信號而不會引起顯著的衰減和失真，并具有相對較短的響應(yīng)時間。該種傳統(tǒng)織物的柔韌性和單壁碳納米管的導(dǎo)電性的完美結(jié)合，意味著該種材料在可穿戴電子產(chǎn)品中具