Électrodes électrochimiques flexibles: la prochaine génération de dispositifs électroniques flexibles pour la détection portable et la médecine intelligente

I. Électrodes électrochimiques flexibles: nouveaux matériaux d'interface pour connecter le corps humain aux appareils intelligents

Dans le contexte du développement rapide des soins de santé intelligents, de la santé numérique et des dispositifs portables, la collecte d'informations physiologiques humaines évolue des dispositifs médicaux traditionnels vers la continuité, la non - invasive et l'intelligence. Les données humaines telles que la fréquence cardiaque, la glycémie, l'acide lactique, l'acide urique, le pH ainsi que les signaux électriques neuronaux nécessitent une collecte précise et une transmission stable via des électrodes haute performance.

Les électrodes métalliques traditionnelles, bien qu'ayant des propriétés de conductivité plus élevées, mais en raison de la rigidité du matériau, il existe des différences mécaniques évidentes avec la peau humaine, les tissus flexibles. Lors d'un port prolongé, des problèmes tels que l'instabilité du contact, l'augmentation des artefacts de mouvement et le manque de confort sont susceptibles de survenir.

L'électrode électrochimique flexible permet à l'électrode d'avoir à la fois une capacité de transmission électronique et une capacité de déformation mécanique en combinant un matériau conducteur avec un substrat flexible. Sa capacité à s'adapter à la surface incurvée du corps humain, à maintenir un travail stable dans des états de mouvement complexes tels que la flexion, l'étirement, la torsion, etc., devient un élément essentiel des capteurs flexibles et des dispositifs médicaux intelligents.

Advanced Academy (Shenzhen) Technology Co., Ltd s'appuie sur le traitement des substrats flexibles, le revêtement métallique et la technologie des matériaux composites conducteurs pour fournir des solutions de personnalisation d'électrodes électrochimiques flexibles, répondant aux besoins de différents scénarios d'application en matière de propriétés conductrices, de biocompatibilité et de conception structurelle.

II. Système de matériaux: conception collaborative de la couche conductrice multifonctionnelle et du substrat flexible

Les performances d'une électrode électrochimique flexible dépendent de l'optimisation synergique entre la couche fonctionnelle conductrice, le substrat flexible et la structure d'interface. La science et la technologie de l'Académie avancée sont conçues avec de nombreux systèmes de matériaux en fonction des différents besoins d'application.

En termes de couches fonctionnelles conductrices, des matériaux de métaux précieux tels que l'or (au), l'argent (AG), le platine (PT) peuvent être utilisés, ainsi que de nouveaux matériaux conducteurs tels que le Graphène, les nanotubes de carbone (CNT), mxene, pedot: PSS.

Les matériaux métalliques précieux ont une excellente conductivité électrique et une stabilité chimique, adaptés aux scénarios de détection biologique et électrochimique de haute fiabilité; Le matériau à base de carbone a une bonne activité électrochimique et une bonne stabilité structurelle, ce qui peut améliorer la sensibilité du capteur; Les polymères conducteurs combinent flexibilité et adaptation de l'interface pour les applications à long terme.

En ce qui concerne les substrats flexibles, la technologie Advanced House peut être adaptée aux systèmes de matériaux tels que Pi (polyimide), PET, TPU, PDMS selon les besoins de l'application:

• Le substrat pi est résistant aux hautes températures et aux caractéristiques de stabilité dimensionnelle élevée, adapté à l'électronique flexible de précision;
• Les substrats en PET ont de bonnes performances de traitement et des avantages de coût, adaptés à la fabrication de capteurs flexibles à grande échelle;
• Les matériaux élastiques tels que le TPU, le PDMS et d'autres ont une excellente douceur et peuvent répondre aux besoins du corps humain en matière d'ajustement et d'électronique extensible.

L'équilibre entre flexibilité, propriétés électriques et fiabilité d'application est atteint grâce à une conception combinée de couches fonctionnelles et de matériaux de base.

Iii. Technologie de base: réaliser l'acquisition de signal électrochimique de haute stabilité

Les électrodes électrochimiques flexibles doivent non seulement être conductrices, mais également conserver des propriétés électrochimiques stables dans des environnements complexes.

Advanced House Technology améliore la stabilité structurelle de l'électrode et la capacité de liaison de l'interface grâce à des technologies telles que le traitement de surface du substrat flexible, le revêtement sous vide, le traitement des matériaux composites.

En ce qui concerne le revêtement métallique, par Pulvérisation magnétron, placage à la vapeur sous vide et d'autres processus, une couche conductrice uniforme et dense peut être formée sur la surface du film flexible, améliorant l'efficacité de conduction de l'électrode et la résistance à la flexion.

Dans la conception de l'électrode composite, en combinant un matériau conducteur avec un système élastique flexible, il est possible de réduire les problèmes d'atténuation des performances causés par les contraintes mécaniques des électrodes rigides traditionnelles, permettant aux électrodes de maintenir une sortie de signal stable dans un environnement dynamique.

Dans le même temps, en optimisant la microstructure de la surface de l'électrode et en améliorant la zone de contact efficace entre l'électrode et l'objet de détection, il contribue à améliorer l'efficacité de la réaction électrochimique et à permettre une acquisition de données plus précise.

Avantage de performance: combine l'adaptation flexible et la capacité de détection de haute sensibilité

Les électrodes électrochimiques flexibles présentent des avantages évidents par rapport aux électrodes rigides traditionnelles à plusieurs égards.

Excellente flexibilité, adaptabilité aux surfaces complexes

Le système de matériau flexible peut s'adapter à la peau humaine, aux articulations et à d'autres structures de surface complexes, maintenir un ajustement stable dans l'état de mouvement et réduire les erreurs de données dues aux changements de contact.

Basse impédance pour améliorer la qualité du signal

La couche fonctionnelle hautement conductrice est capable de réduire l'impédance d'interface de l'électrode, d'améliorer l'efficacité de transmission des électrons et de permettre l'acquisition plus stable de signaux biologiques faibles.

Stabilité à long terme pour répondre aux besoins de surveillance continue

En optimisant le système de matériaux et la structure de l'interface, les électrodes électrochimiques flexibles sont capables de s'adapter à la transpiration, à l'humidité et à l'environnement de port à long terme, offrant un soutien fiable pour la surveillance continue de la santé.

La structure peut être personnalisée pour répondre aux besoins de différentes applications

Selon le scénario d'application du client, différentes épaisseurs, tailles, structures d'électrodes et combinaisons de matériaux sont disponibles, permettant une adaptation flexible de la R & D expérimentale à la production à grande échelle.

V. domaine d'application: couvrir la direction future de la médecine intelligente et de l'électronique flexible

Surveillance de la santé portable

L'électrode électrochimique flexible peut être intégrée dans un bracelet intelligent, un patch intelligent, un dispositif de surveillance physiologique pour détecter les indicateurs biochimiques tels que le glucose, l'acide lactique, les électrolytes et autres dans la sueur humaine, permettant une analyse continue de l'état de santé.

Avec le développement de la médecine numérique, les capteurs flexibles deviennent un point d'entrée important pour connecter les données humaines aux systèmes de gestion de la santé basés sur l'intelligence artificielle.

Détection biologique et tests médicaux

Dans le domaine du diagnostic in vitro, de la détection biologique, des électrodes flexibles peuvent être utilisées dans des capteurs électrochimiques, permettant une détection rapide de molécules biologiques spécifiques, améliorant la miniaturisation et la portabilité des équipements de détection.

Interface cerveau - machine et acquisition de signaux neuronaux

Les électrodes flexibles sont capables de réduire les problèmes d'inadéquation mécanique entre les électrodes rigides traditionnelles et les tissus nerveux, fournissant une base matérielle pour l'acquisition de signaux électriques cérébraux, la régulation nerveuse et d'autres technologies d'interface cerveau - machine futures.

Robots intelligents et interaction homme - machine

Les électrodes électrochimiques flexibles, combinées à la technologie e - skin, peuvent être utilisées pour la perception tactile robotique, l'interaction homme - machine, ainsi que pour les systèmes bioniques intelligents, offrant des capacités de perception à la prochaine génération d'appareils intelligents.

Vi.advanced House science et technologie: promouvoir le développement innovant de matériaux électroniques flexibles

Fondée en 2016, Advanced Academy (Shenzhen) Technology Co., Ltd est une entreprise nationale de haute technologie axée sur la recherche, le développement et la production de matériaux de blindage, de matériaux isolants, de matériaux conducteurs de chaleur et de technologies de revêtement de métaux précieux.

La société possède une marque déposée indépendante "Research Platinum", qui couvre les domaines du revêtement de substrat flexible, des matériaux de blindage électromagnétique, des matériaux absorbants d'ondes, des matériaux composites conducteurs et des matériaux d'électrode flexibles.

Dans la direction de l'électrode électrochimique flexible, Advanced House Science and Technology s'appuie sur de nombreuses années d'expérience dans la recherche et le développement de matériaux et a établi un système technique complet allant de la conception de matériaux fonctionnels, du traitement de substrats flexibles à la fabrication à l'échelle.

La société peut fournir:

• Schéma de matériau d'électrode flexible en métal précieux;
• Schéma d'électrode de substrat flexible tel que PI / PET / TPU;
• Schéma personnalisé de matériaux composites conducteurs;
• Solutions de matériaux intégrales pour capteurs flexibles.

À l'avenir, alors que les industries de l'intelligence artificielle, de la biomédecine et de l'électronique flexible continuent de converger, les électrodes électrochimiques flexibles joueront un rôle plus important dans les domaines de la surveillance intelligente de la santé, de l'interaction homme - machine et de la médecine de précision.

Advanced House Technology continuera à promouvoir le développement de la technologie électronique flexible avec l'innovation matérielle, fournissant des solutions de matériaux d'électrode haute performance et haute fiabilité pour la prochaine génération d'appareils intelligents.