[發明專利]一種透氣、可降解長時干電極及其制備方法

有效

• 申請號: 202210235057.4
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114521898B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 霍峰蔚;朱靖宇;吳健生;劉亞東;朱靜;張雪妍;劉歡轉
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: A61B5/28
• 分類號: A61B5/28;A61B5/268;A61B5/251
• 代理公司: 南通蘇專博欣知識產權代理事務所(普通合伙) 32574
• 代理人: 施榮華

本發明公開了一種透氣、可降解長時干電極的制備方法，包括以下步驟：配置反應單體的乙醇溶液得到溶液A，將溶液A導入滾筒中，將皮革放入滾筒中，鞣制20?90min；配置反應單體的催化劑溶液B，將其降溫至2?4℃備用；將降溫后的溶液B倒入滾筒，將鞣制后的皮革放入裝有溶液B的滾筒，鞣制2?4h，進行聚合反應；將聚合完成后的導電聚合物皮革取出，通過清洗干凈，超聲，然后放入烘箱烘干并裁剪，最后與按扣連接，得到干電極。該干電極的導電材料選用導電聚合物，通過滾筒的二次鞣制使其在皮革的纖維束上進行原位聚合，能明顯增強其與皮革的結合力，形成穩定的導電通路，同時滾筒的鞣制效果，使其聚合相比于靜態聚合，聚合得更加均勻，導電性能更加優異。

技術領域

本發明涉及柔性電子、醫療等領域，尤其涉及可穿戴設備用于健康監測的技術領域，特別涉及一種透氣、可降解長時干電極及制備方法。

背景技術

近年來，可穿戴設備引起了人們的廣泛關注。尤其是可穿戴設備運用在醫療、健康監測領域有進一步發展的趨勢，并具有很大的市場。可穿戴式醫療設備，在改善居家護理，為病人定制監測健康問題，可持續的監測也是需要的。它們可以幫助人們建立屬于自己的健康數據庫，并且能夠在病人有患病風險的時候提出警告。這些器件改變了人們對于醫療和健康領域的認知和行為方式，極大的開拓了柔性可穿戴設備在醫療健康監測的市場。

目前，一些能夠在人機交互界面有較好表現的健康監測器件，比如能夠和皮膚很好的接觸、吻合，能夠極大的提升這些器件的性能表現。許多新的加工技術和材料被運用在傳感器和可穿戴設備等領域來實現柔性器件在人機交互性能上的提升。用自然界中傳統的硅基材料制備的健康監測器件通常比較大尺寸和堅硬，極大的影響了人機交互體驗。與之后來，一些替代物，比如塑料彈性體，被應用在醫療監測方向。因為這些材料是柔性材料，質量較輕，能夠很好的與皮膚貼合，從而能夠達到更好的人機交互體驗。

其中，心血管疾病是目前世界上最常見的致死疾病之一。除了這些致死的病例，每年還有至少2000萬的人群在經受著心血管疾病的折磨。許多病人都需要后期昂貴且長期的治療和監測。心電圖，作為監測患有心血管病人的健康狀況和獲取診斷信息最有效地方法之一，被全世界各地廣泛的應用。常規和重復的心電圖診斷對心臟病人來說是不可或缺且長期需要的。然而，在醫院治療和不便和高昂費用促使了家庭自我診斷方式的發展。尤其是在老齡人口日益增多的國家，老年人的健康管理引起了越來越多人的重視。

隨著器件小型化和無線化的發展，可穿戴的心電檢測系統在長期的監測心血管疾病患者的心電信號和建立患者的健康數據庫方向起到了至關重要的作用。然而，無論器件的小型化和無線化如何發展，可穿戴心電監測系統依然因為濕電極在與病人皮膚貼合方面的不方便和不舒適性受到了極大的限制。標準的銀/氯化銀心電電極主要依靠導電的凝膠來與皮膚達到更好的貼合效果，但是隨著使用，凝膠會逐漸干燥，導致接觸電阻增大，心電信號質量變差。另外，對一些皮膚敏感的患者來說，凝膠是有一定刺激性的，可能會對皮膚產生刺激性反應。同時，汗液也可能對濕電極造成較大的信號干擾。

發明內容

本發明的目的在于提供一種透氣、可降解長時干電極及其制備方法，解決上述現有技術問題中的一個或者多個。

一方面，本發明提供一種透氣、可降解長時干電極的制備方法，包括以下步驟：

(1)配置反應單體的乙醇溶液得到溶液A，然后將溶液A導入滾筒中，將皮革放入滾筒中，鞣制20-90min；

(2)配置反應單體的催化劑溶液B，將其降溫至2-4℃備用；

(3)將降溫后的溶液B倒入滾筒，然后將鞣制后的皮革放入裝有溶液B的滾筒，鞣制2-4h，進行聚合反應；

(4)將聚合完成后的導電聚合物皮革取出，通過清洗干凈，放入超聲機超聲，然后放入烘箱烘干并裁剪，最后與按扣連接，得到干電極。

在一些實施方式中，皮革為牛皮、羊皮或豬皮中的一種或多種。