CN215305947U - 一种基于石墨烯的干电极 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及石墨烯电极技术领域，尤其是涉及一种基于石墨烯的干电极。包括石墨烯层、柔性衬底和电极扣，所述柔性衬底的底部设有所述石墨烯层，所述电极扣镶嵌在所述柔性衬底中，所述电极扣与所述石墨烯层相接触。本实用新型提供的基于石墨烯的干电极，导电性能良好，不易产生极化，使用寿命长。本实用新型提供的基于石墨烯的干电极将石墨烯与电极扣镶嵌在柔性材料中，不易脱落，便于连接心电检测设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及石墨烯电极技术领域，尤其是涉及一种基于石墨烯的干电极。
背景技术
目前，心电图检测能提供很多有用的信息，有利于心脑血管疾病的早期诊断。目前医学上常用湿电极采集心电信号。湿电极靠电解凝胶减小与皮肤之间的接触阻抗，从而测得的心电信号质量好，但电解凝胶对皮肤有刺激，且信号质量会随凝胶的干燥而下降，不能用于长期监测。因此干电极成为心电信号长期监测的较好的选择。由于不需要进行皮肤准备及涂覆导电膏，干电极很适合未来健康监护、疾病诊疗、脑机接口及人机交互系统的需求。其中，柔性干电极由于其柔软，不刺激皮肤，可长期使用，在穿戴式医疗器械中得到越来越多的青睐。
石墨烯具有非常优良的物理性能，室温下具有大于15000cm2V-1s-1的载流子迁移率，该迁移率基本不受温度影响，且最高可达200000cm2V-1s-1，其相应的电阻率为10-6Ω·cm，使石墨烯成为目前已知物质中室温电阻率最低的材料。
柔性干电极大多借助于聚合物材料作为基底，这种电极导电性好，但金属附着于聚合物表面，容易脱落，电极使用寿命短。还有一种聚合物电极是在聚合物内填充导电材料，但导电性比金属电极差，影响信号质量。
为了解决以上问题，需要一种导电性能好、不易脱落的、寿命长的柔性干电极。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于石墨烯的干电极，该干电极导电性能良好，不易产生极化，寿命长，电极扣嵌在柔性衬底中，不易脱落，方便与测量系统连接。
本实用新型提供一种基于石墨烯的干电极，包括石墨烯层、柔性衬底和电极扣，所述柔性衬底的底部设有所述石墨烯层，所述电极扣镶嵌在所述柔性衬底中，所述电极扣与所述石墨烯层相接触。
进一步地，所述柔性衬底为聚二甲基硅氧烷衬底。
进一步地，所述石墨烯层的厚度为20-70μm。
进一步地，所述电极扣上设有电极触头。
综上所述，本实用新型具有以下优点：
(1)本实用新型提供的干电极，导电性能良好，不易产生极化，使用寿命长。
(2)本实用新型提供的基于石墨烯的干电极采用柔性衬底材料，将石墨烯与电极扣镶嵌在柔性材料中，不易脱落，便于连接心电检测设备。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例中干电极的制备过程图；
图2为本实用新型实施例中干电极的外观结构图；
图3为本实用新型实施例中手环的外观结构图；
图4为本实用新型实施例中手环的正视图。
附图标记说明：1-石墨烯层、2-微孔滤膜、3-双面胶、4-玻璃片、5-柔性衬底、6-电极扣、7-电极触头、8-魔术贴粘扣带。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例
一种基于石墨烯的干电极，如图2所示，包括石墨烯层1、柔性衬底5和电极扣6，柔性衬底5的底部设有石墨烯层1，电极扣6镶嵌在柔性衬底5中，电极扣6与石墨烯层1相接触，电极扣6上设有电极触头7，石墨烯层1的厚度为30μm。
柔性衬底5的底部设石墨烯层1，石墨烯层1通过渗透的方式与柔性衬底5结合在一起，柔性衬底5的上方设有电极扣6，电极扣6镶嵌在柔性衬底5中与石墨烯层1粘接在一起。取一条长度为18cm、宽度为4cm的魔术贴粘扣带8，在魔术贴粘扣带8上开一个与电极触头7直径相等的圆孔，电极扣6的电极触头7穿过圆孔与魔术贴粘扣带8连接，构成一个可佩戴的手环。
本实施例在使用时，将手环带在手腕上，将电极触头穿过圆孔与魔术贴粘扣带连接，石墨烯层与人体接触，电极触头与心电检测设备连接，便可以对心脏进行监测。
一种基于石墨烯的干电极的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)将石墨烯粉末与乙醇溶剂混合，放入超声机中，超声处理30分钟，制成石墨烯悬浮液，石墨烯悬浮液中石墨烯的粒径为3μm；
(2)用滴管吸取石墨烯悬浮液，滴在直径为20mm、孔径为0.22μm的微孔滤膜2上，用滤纸将石墨烯悬浮液的乙醇溶剂吸干，吸干后再继续用滴管吸取石墨烯悬浮液继续滴在微孔滤膜2上，再用滤纸将石墨烯悬浮液的乙醇溶剂吸干，重复操作5次，直到石墨烯铺满微孔滤膜2，通过这种方式将石墨烯滞留在微孔滤膜2上，得到带有石墨烯的微孔滤膜2，其中石墨烯层1的厚度为30μm；
(3)在玻璃片4上贴上双面胶3，将吸附有石墨烯的微孔滤膜2粘在双面胶3上，放置时石墨烯层1向上；
(4)将电极扣6放置在石墨烯层1的表面上，按压电极扣6，使电极扣6与石墨烯层1相接触；
(5)衬底液采用市售产品SYLGARD 184 SILICONE ELASTOMER，SYLGARD184SILICONE ELASTOMER包括聚二甲基硅氧烷预聚物和固化剂，将聚二甲基硅氧烷预聚物和固化剂按重量比为10:1混合，搅拌均匀，抽真空除去气泡，得到衬底液，然后将衬底液滴在石墨烯层1及电极扣6上，使衬底液均匀地覆盖石墨烯层1；然后将整个结构放在60℃下加热30min后，使微孔滤膜2干燥，衬底液固化得到柔性衬底5，然后将微孔滤膜2与石墨烯层1剥离，得到基于石墨烯的干电极。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种基于石墨烯的干电极，其特征在于，包括石墨烯层、柔性衬底和电极扣，所述柔性衬底的底部设有所述石墨烯层，所述电极扣镶嵌在所述柔性衬底中，所述电极扣与所述石墨烯层相接触。
2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的干电极，其特征在于：所述柔性衬底为聚二甲基硅氧烷衬底。
3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的干电极，其特征在于：所述石墨烯层的厚度为20-70μm。
4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的干电极，其特征在于：所述电极扣上设有电极触头。
Priority Applications (1)
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| CN202120294939.9U CN215305947U (zh) | 2021-02-02 | 2021-02-02 | 一种基于石墨烯的干电极 |
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2021
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