Tecnología de recubrimiento de electrodos EMG de superficie (semg): soluciones de recubrimiento de precisión de oro, plata y platino

I. introducción: la evolución tecnológica de los electrodos SEMG y el valor del recubrimiento

Como medio no invasivo de detección de la actividad eléctrica muscular, la electromiografía superficial (semg) desempeña un papel cada vez más importante en los campos de la medicina de rehabilitación, la ciencia del movimiento, la interacción hombre - computadora y la ingeniería neurológica. Con el rápido desarrollo de dispositivos médicos portátiles y tecnología electrónica flexible, los requisitos de rendimiento de los Electrodos de adquisición SEMG están mejorando constantemente, lo que requiere no solo una buena conductividad eléctrica y fidelidad de la señal, sino también flexibilidad, biocompatibilidad y comodidad de uso a largo plazo.

Como eslabón clave para mejorar el rendimiento de los electrodos flexibles, la tecnología de recubrimiento de electrodos determina directamente la conductividad eléctrica, la resistencia al contacto, la relación señal - ruido y la vida útil de los electrodos. En los últimos años, se han logrado avances significativos en la innovación de materiales de recubrimiento y procesos en torno a electrodos flexibles semg, proporcionando un sólido soporte técnico para la adquisición de señales EMG no invasivas de alto rendimiento.

2. requisitos técnicos básicos para el recubrimiento de electrodos SEMG

La capa de recubrimiento de los electrodos flexibles SEMG debe cumplir con los siguientes requisitos básicos:

• Baja resistencia al contacto.La resistencia de la interfaz electrodo - piel es un parámetro clave que afecta la calidad de la señal. Baja resistencia significa una mayor eficiencia de transmisión de señal y una mejor relación señal - ruido. Los estudios han demostrado que la resistencia de la interfaz se puede reducir efectivamente a través de una selección razonable de materiales de recubrimiento y optimización del proceso.
• Alta conductividad y estabilidad.La capa de recubrimiento debe tener excelentes propiedades eléctricas y mantener propiedades eléctricas estables en condiciones de flexión repetida, tracción y otras deformaciones mecánicas.
• Buena biocompatibilidad.Como dispositivo en contacto directo con la piel, el material de recubrimiento debe ser no tóxico y no irritante para cumplir con los requisitos de bioseguridad de uso a largo plazo.
• Flexibilidad y adherencia.La capa de recubrimiento debe integrarse firmemente con un sustrato flexible y no debe caerse ni agrietarse en escenarios de uso dinámico como curvas y distorsiones.

III. tecnología avanzada de la academia: fabricante profesional de recubrimiento de sustratos flexibles

Fundada en 2016 en el distrito de baoan, shenzhen, Provincia de guangdong, Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. es una empresa nacional de alta tecnología centrada en materiales de blindaje, materiales aislantes, materiales conductores de calor y recubrimientos de metales preciosos. La compañía tiene una marca registrada independiente "research platinum", tiene bases de producción en Shenzhen y dongguan, ha pasado la certificación del sistema de gestión de calidad iso9001, y sus productos cumplen con las normas relacionadas con la aeroespacial gjb 773a y los requisitos ambientales rohs.

En el campo de la tecnología de recubrimiento, la compañía ha construido independientemente una línea de producción de pulverización de magnetrón y evaporación al vacío, utilizando el proceso de producción continua de rollo a rollo, que puede depositar continuamente capas metálicas en la superficie de películas poliméricas flexibles. Los sustratos aplicables cubren una variedad de materiales flexibles como fep, pi, pet, lcp, pps, PEN y pp, y los metales chapados incluyen oro, plata, cobre, aluminio, estaño, níquel, titanio y platino. Apoyándose en la avanzada tecnología de depósito físico en fase de vapor (pvd), la compañía ha logrado un control preciso a nivel nanométrico de las películas metálicas en la superficie del sustrato, y el espesor se puede controlar entre unos pocos nanómetros y cientos de nanómetros, asegurando una alta uniformidad y densidad.

IV. proceso de recubrimiento básico

• Activación por pretratamiento de plasma.En respuesta al problema de la falta de fuerza de unión entre el metal y el sustrato polimérico, la tecnología avanzada de la Academia ha desarrollado un proceso de pretratamiento de plasma para mejorar efectivamente la resistencia de unión entre el sustrato y la capa metálica bombardeando la superficie del sustrato con plasma.
• Pulverización de magnetrón y evaporación al vacío.La compañía utiliza procesos compuestos como el chorro de magnetrón y la evaporación al vacío para depositar Depósitos metálicos en la superficie de sustratos de películas poliméricas flexibles como Pi (poliimida), PET y fep. El recubrimiento metálico realiza la transición de tensión del sustrato a la capa metálica a través del diseño del recubrimiento gradiente, evitando efectivamente la desprendimiento de la interfaz causada por diferencias de módulo.
• Chapado en oro sin cianuro y chapado de pulso.En el proceso de chapado en oro, la compañía adopta la tecnología de chapado en oro sin cianuro, que tiene ventajas obvias en la reducción de la contaminación ambiental y la mejora de la seguridad operativa. Al mismo tiempo, se introduce la tecnología de galvanoplastia pulsada para reducir efectivamente la permeabilidad en el recubrimiento y mejorar la densidad y uniformidad del recubrimiento controlando con precisión el tiempo y la frecuencia del interruptor de la corriente eléctrica.

V. esquema de recubrimiento de electrodos SEMG

(1) electrodos recubiertos de oro - Optimización de baja resistencia y alta relación señal - ruido

Debido a su excelente conductividad eléctrica, estabilidad química y biocompatibilidad, el oro se ha convertido en uno de los materiales preferidos para el recubrimiento de electrodos flexibles semg. Los estudios han demostrado que los electrodos chapados en oro (unos 2 micras de espesor) sobre un sustrato flexible de poliimida (pi) tienen una resistencia más baja y pueden obtener una línea de base estable y una buena señal semg.

• Baja resistencia al contacto.Los electrodos dorados en la superficie tienen una baja resistencia y pueden obtener una línea de base estable y una buena señal semg. El estudio también muestra que la galvanoplastia de oro nanométrico puede lograr un aumento aceptable de la señal, reduciendo al mismo tiempo el ruido.
• Excelente biocompatibilidad.La inercia química del oro otorga a los electrodos recubiertos de oro una excelente resistencia a la corrosión, adecuada para el contacto a largo plazo con la piel e incluso la escena de implantación.
• Adaptación de base flexible.Con materiales flexibles como Pi (50 micras de espesor) como soporte, tiene una alta flexibilidad mecánica y es adecuado para aplicaciones de dispositivos portátiles.

(2) electrodos recubiertos de plata / cloruro de plata - esquema estándar para SEMG clínico

El cloruro de plata / plata (ag / agcl1) es el sistema de materiales más común en los electrodos biopotenciales y ocupa una posición dominante en los registros clínicos de semg. Por lo general, se logra mediante la deposición electroquímica de una fina capa de cloruro de plata en un electrodo de plata.

• Un sistema de materiales maduro.El electrodo AG / agcl1 es la configuración estándar para el registro clínico de semg, con tecnología madura y rendimiento confiable.
• El rendimiento y el costo se tienen en cuenta.Los electrodos plateados tienen ventajas de costo al tiempo que garantizan el rendimiento.
• El proceso es flexible.Se puede lograr a través de una variedad de rutas de proceso, como la cloración electroquímica y la composición de nanocables de plata.

(3) electrodos recubiertos de platino - garantía de aplicaciones de alta precisión y a largo plazo

Con sus características de baja resistencia, los electrodos recubiertos de platino tienen un excelente desempeño en la adquisición de señales de alta precisión y escenarios de aplicación a largo plazo.

• Resistencia extremadamente baja.La resistencia de sinterización del purín de electrodo de platino desarrollado por la compañía es tan baja como 1,65 muohm · cm y la resistencia cuadrada es tan baja como 20 ± 5 mohm / □, lo que garantiza una alta sensibilidad y una respuesta rápida del electrodo.
• Estabilidad a largo plazo.La inercia química del platino garantiza la estabilidad de la energía neutra del electrodo durante su uso a largo plazo.
• Adecuado para la adquisición de señales de alta frecuencia.Los electrodos recubiertos de platino se han convertido en una opción ideal para el monitoreo de señales de precisión, como el EEG de alta frecuencia, que puede capturar eficazmente la actividad eléctrica instantánea.

VI. escenarios de aplicación típicos

• Dispositivos SEMG portátiles.Los electrodos flexibles dorados / plateados se combinan con sustratos flexibles como Pi y PET para adaptarse a formas portátiles como pulseras y parches para lograr un monitoreo cómodo y a largo plazo de la señal emg.
• Matriz de electrodos de alta densidad.Los electrodos redondos dorados se organizan a una distancia de 3 - 5 mm para la adquisición de señales SEMG multicanal, que pueden capturar finamente la información de distribución espacial de la actividad muscular.
• Sistema SEMG de electrodos secos.La preparación de electrodos secos sin gel conductor a través de la tecnología de recubrimiento evita el secado del gel y la irritación de la piel de los electrodos húmedos tradicionales. Se ha confirmado que los electrodos secos de película de titanio preparados por el chorro de magnetrón se pueden utilizar para el registro semg.
• Nivel médico e investigación científica semg.Los electrodos chapados en oro / platino son adecuados para escenarios profesionales como diagnóstico clínico, evaluación de rehabilitación, ciencia del Movimiento e interacción hombre - computadora con baja resistencia y alta relación señal - ruido.

VII. observaciones finales

El rendimiento de los Electrodos de EMG superficial depende en gran medida de la elección del material y el proceso de recubrimiento. Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. se basa en la Plataforma de proceso independiente de pulverización de magnetrón de rollo a rollo y evaporación al vacío para proporcionar múltiples opciones de esquemas como chapado en oro, plata y platino para electrodos flexibles semg, apoyando una variedad de sustratos flexibles como pi, PET y fep, y el espesor del recubrimiento puede lograr un control preciso a nivel nanométrico.

La compañía se adhiere al concepto de servicio de paquete completo de "soluciones de aplicación de tecnología de materiales" y se compromete a proporcionar soluciones de recubrimiento de electrodos de alto rendimiento para la medicina wearable, la interacción hombre - computadora, la ingeniería neurológica y otros campos para ayudar al progreso continuo de la tecnología de adquisición de señales emg.

* Los datos de este artículo provienen de la información pública de Ciencia y tecnología de la academia avanzada y la literatura de la industria, solo para referencia. Los parámetros del producto se basan en las especificaciones personalizadas reales.