Electromyographie de surface (sEMG) Technologie de revêtement d'électrodes: solutions de revêtement de précision pour l'or, l'argent, le platine

I. Introduction: Évolution technologique des électrodes sEMG et valeur du revêtement

L'électromyographie de surface (EMG) joue un rôle de plus en plus important dans la médecine de réadaptation, les sciences du sport, l'interaction homme - machine et la neuroingénierie en tant que moyen non invasif de détection de l'activité électrique des muscles. Avec le développement rapide des dispositifs médicaux portables et de l'électronique flexible, les exigences de performance pour les électrodes d'acquisition sEMG continuent d'augmenter - nécessitant non seulement une bonne conductivité et une fidélité du signal, mais également une flexibilité, une biocompatibilité et un confort de port à long terme.

La technologie de revêtement d'électrode, en tant que lien clé pour améliorer les performances des électrodes flexibles, détermine directement la conductivité, l'impédance de contact, le rapport signal / bruit et la durée de vie des électrodes. Au cours des dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés dans les matériaux de revêtement et les innovations de processus autour des électrodes flexibles sEMG, fournissant un support technique solide pour l'acquisition de signaux électromyographiques non invasifs haute performance.

II. Exigences techniques de base pour le revêtement d'électrode sEMG

Le revêtement de l'électrode flexible sEMG doit répondre aux exigences de base suivantes:

• Faible impédance de contact.L'impédance de l'interface électrode - peau est un paramètre clé qui affecte la qualité du signal. Une faible impédance signifie une plus grande efficacité de transmission du signal et un meilleur rapport signal sur bruit. Des études ont montré que l'impédance de l'interface peut être efficacement réduite grâce à une sélection rationnelle des matériaux de revêtement et à l'optimisation du processus.
• Haute conductivité et stabilité.La couche de revêtement doit avoir d'excellentes propriétés de conductivité électrique et maintenir des propriétés électriques stables dans des conditions de déformation mécanique telles que la flexion répétée, l'étirement et d'autres.
• Bonne biocompatibilité.En tant que dispositif en contact direct avec la peau, le matériau de revêtement doit être non toxique, non irritant et répondre aux exigences de biosécurité pour un port à long terme.
• Flexibilité et adhérence.La couche de revêtement doit être fermement liée à la base flexible, ne se détache pas et ne se fissure pas dans les courbes, les torsions et d'autres scénarios d'utilisation dynamique.

Iii. Technologie avancée d'académie: fabricant professionnel de revêtement de substrat flexible

Fondée en 2016 dans le district de Baoan, à Shenzhen, Province du Guangdong, Advanced House (Shenzhen) Technology Co., Ltd. Est une entreprise de haute technologie nationale axée sur les matériaux de blindage, les matériaux isolants, les matériaux conducteurs de chaleur et le revêtement de métaux précieux. La société possède une marque déposée indépendante "Research Platinum", des sites de production à Shenzhen et Dongguan, a passé la certification du système de gestion de la qualité ISO9001, les produits sont conformes aux normes relatives à l'aérospatiale GJB 773a et aux exigences environnementales ROHS.

Dans le domaine de la technologie de revêtement, la société a construit indépendamment la ligne de production de Pulvérisation magnétron et de placage à la vapeur sous vide, en utilisant le processus de production continue bobine à bobine, qui peut déposer une couche métallique en continu sur la surface du film polymère flexible. Les substrats applicables couvrent de nombreux matériaux flexibles tels que FEP, Pi, PET, LCP, PPS, Pen, PP, etc., et les métaux plaqués incluent l'or, l'argent, le cuivre, l'aluminium, l'étain, le nickel, le titane, le platine, etc. En s'appuyant sur la technologie avancée de dépôt physique en phase vapeur (PVD), la société a réalisé un contrôle précis à l'échelle nanométrique des films métalliques à la surface du substrat, avec des épaisseurs pouvant être contrôlées entre quelques nanomètres et quelques centaines de nanomètres, assurant une uniformité et une densification extrêmement élevées.

Iv. Processus de revêtement de base

• Activation par pré - traitement plasma.En réponse à l'énigme du manque de force de liaison du métal et du substrat macromoléculaire, Advanced Academy Technology a développé un processus de prétraitement par plasma pour améliorer efficacement la force de liaison entre le substrat et la couche métallique en bombardant la surface du substrat par plasma.
• Pulvérisation magnétron et vaporisation sous vide.La société utilise des processus composites tels que la Pulvérisation magnétron et le placage à la vapeur sous vide pour déposer un revêtement métallique sur la surface du substrat de film polymère flexible Pi (polyimide), PET, FEP, etc. Le revêtement métallique permet la transition des contraintes du substrat vers la couche métallique par une conception de revêtement à gradient, évitant efficacement le décollement de l'interface dû aux différences de modules.
• Plaqué or sans cyanure avec placage pulsé.Dans le processus de plaquage d'or, la société utilise la technologie de plaquage d'or sans cyanogène, qui offre des avantages évidents dans la réduction de la pollution de l'environnement et l'amélioration de la sécurité des opérations. En même temps, l'introduction de la technologie de placage pulsé, en contrôlant avec précision le temps de commutation et la fréquence du courant, réduit efficacement la porosité dans le placage et améliore la compacité et l'uniformité du placage.

V. schéma de revêtement d'électrode sEMG

(i) ÉLECTRODE plaquée or - préférence pour faible impédance et rapport signal / bruit élevé

L'or est l'un des matériaux préférés pour les revêtements d'électrodes flexibles sEMG en raison de son excellente conductivité, de sa stabilité chimique et de sa biocompatibilité. Des études ont montré que les électrodes dorées (épaisseur d'environ 2 µm) sur un substrat flexible en polyimide (PI) ont une impédance plus faible, permettant d'obtenir une ligne de base stable et un bon signal sEMG.

• Faible impédance de contact.Les électrodes revêtues d'or en surface ont une impédance plus faible, ce qui permet d'obtenir une ligne de base stable et un bon signal sEMG. Des études ont également montré que le placage Nano - or permet une amélioration acceptable du signal tout en réduisant le bruit.
• Excellente biocompatibilité.L'inertie chimique de l'or confère aux électrodes plaquées or une excellente résistance à la corrosion et convient pour un contact prolongé avec la peau ou même pour des scènes d'implantation.
• Adaptation de base flexible.Avec un matériau flexible tel que le Pi (épaisseur 50 μm) comme support, il a une flexibilité mécanique élevée et convient aux applications de wearables.

(II) Électrodes argentées / au chlorure d’argent – protocole standard pour les cemg cliniques

Argent / chlorure d'argent (AG / AgCl) est le système de matériaux le plus commun dans les électrodes potentiométriques biologiques et domine les enregistrements cliniques de cemg. Elle est généralement réalisée par dépôt électrochimique d'une fine couche de chlorure d'argent sur une électrode d'argent.

• Un système de matériaux matures.Les électrodes AG / AgCl sont de série pour les enregistrements cliniques sEMG, techniquement matures et fiables.
• Performance et coût.Les électrodes plaquées argent combinent un avantage de coût tout en garantissant la performance.
• Processus flexible.Il peut être réalisé par une variété de voies de processus telles que la chloration électrochimique, le Composite nanofil d'argent, etc.

(III) Électrodes plaquées platine – garantie pour des applications de haute précision et de longue durée

Les électrodes plaquées platine, grâce à leurs propriétés de faible résistivité, excellent dans les scénarios d'acquisition de signaux de haute précision et d'applications de longue durée.

• Très faible résistivité.La résistivité de frittage de la boue d'électrode de platine développée par la société est aussi faible que 1,65 μΩ.cm et la résistance carrée aussi faible que 20 ± 5 mΩ / □, assurant une sensibilité élevée et une réponse rapide de l'électrode.
• Stabilité longue durée.L'inertie chimique du platine garantit que l'électrode est neutre et stable pour une utilisation à long terme.
• Convient pour l'acquisition de signaux à haute fréquence.Les électrodes plaquées platine sont idéales pour la surveillance de signaux de précision tels que l'électricité cérébrale à haute fréquence, qui capture efficacement l'activité électrique transitoire.

Vi. Scénarios d'application typiques

• Équipement sEMG portable.Électrodes plaquées or / argent flexibles combinées avec pi, PET et autres substrats flexibles, adaptées à la morphologie portable des bracelets, des patchs et autres, pour une surveillance à long terme et confortable du signal électromyographique.
• Matrice d'électrodes haute densité.Les électrodes rondes plaquées or sont disposées à un pas de 3 - 5 mm pour l'acquisition de signaux sEMG multicanaux qui capturent finement les informations sur la distribution spatiale de l'activité musculaire.
• Système sEMG à électrodes sèches.Les électrodes sèches sans gel conducteur sont préparées par la technique de revêtement, évitant les problèmes de séchage du gel et d'irritation de la peau avec les électrodes humides traditionnelles. Des électrodes sèches en couches minces de titane préparées par Pulvérisation magnétron ont été confirmées comme étant utilisables pour les enregistrements sEMG.
• Qualité médicale et scientifique sEMG.Avec une faible impédance et un rapport signal / bruit élevé, les électrodes plaquées or / platine conviennent à des scénarios professionnels tels que le diagnostic clinique, l'évaluation de la réadaptation, la science du sport et l'interaction homme - machine.

Vii. Conclusion

La performance des électrodes électromyographiques de surface dépend en grande partie du choix du matériau et du processus de revêtement. Advanced Academy (Shenzhen) Technology Co., Ltd s'appuie sur la plate - forme de processus autonome de Pulvérisation magnétron bobine à bobine et de placage à la vapeur sous vide pour fournir des options de multi - schéma telles que le placage d'or, le placage d'argent, le placage de platine et d'autres pour l'électrode flexible SEMG, support Pi, PET, FEP et d'autres types de substrats flexibles, l'épaisseur de placage peut réaliser un contrôle de précision à l'échelle nanométrique.

Adhérant à la philosophie de service de l'ensemble du « Programme d'application de processus de matériaux», la société s'est engagée à fournir des solutions de revêtement d'électrode haute performance pour les domaines de la médecine portable, de l'interaction homme - machine, de l'ingénierie neurologique et d'autres domaines, contribuant aux progrès continus de la technologie d'acquisition de signaux myoélectriques.

* Les données de cet article sont tirées des publications scientifiques et technologiques et de la littérature de l'industrie de Advanced Academy à titre informatif seulement. Les paramètres du produit sont soumis aux spécifications réelles personnalisées.