Eletrodo eletroquímico flexível: empoderando a próxima geração de dispositivos eletrônicos de base flexíveis para sensores portables e cuidados de saúde inteligentes

1[UNK] Eletrodo eletroquímico flexível: Um novo material de interface para conectar o corpo humano com dispositivos inteligentes

Contra o contexto do rápido desenvolvimento no cuidado de saúde de inteligência artificial, saúde digital e dispositivos portadores, a coleta de informações fisiológicas humanas está mudando de dispositivos médicos tradicionais para direções contínuas, não invasivas e inteligentes. Os dados corporais humanos como frequência cardíaca, glicose sanguínea, lactato, ácido úrico, valor pH e sinais elétricos neurais precisam ser coletados com precisão e transmitidos de forma estável através de eletrodos de alto desempenho.

Embora os elétrodos metálicos tradicionais tenham alta condutividade, há diferenças mecânicas significativas entre eles e pele humana e tecidos flexíveis devido a sua forte rigidez material. Durante o uso a longo prazo, é fácil encontrar problemas como contato instável, aumento de artefatos de movimento e conforto insuficiente.

Eletrodos eletroquímicos flexíveis combinam materiais condutivos com substratos flexíveis, permitindo ao eletrodo possuir tanto a capacidade de transfer ência eletrônica como a capacidade de deformação mecânica. Ela pode encaixar na superfície curva do corpo humano e manter a operação estável em estados de movimento complexos como dobrar, esticar e girar, tornando-se um componente importante de sensores flexíveis e dispositivos médicos inteligentes.

Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd. depende de processamento flexível de substratos, revestimento de metal e tecnologia de material composto condutivo para fornecer soluções personalizadas para eletrodos eletroquímicos flexíveis, atendendo às necessidades de diferentes cenários de aplicação para condutividade, biocompatibilidade e design estrutural.

2[UNK] Sistema Material: Design Collaborative de Capa Conduttiva Multifuncional e Substrato Flexível

O desempenho de eletrodos eletroquímicos flexíveis depende da otimização sinergística entre a camada funcional condutiva, substrato flexível e estrutura de interface. Tecnologia do Instituto Avançado adota múltiplos sistemas de material para design baseados em diferentes requisitos de aplicação.

Em termos de camadas funcionais condutivas, podem ser utilizados materiais de metal precioso como ouro (Au), prata (Ag), platina (Pt), bem como novos materiais condutivos como grafeno, nanotubos de carbono (CNT), MXene, PEDOT: PSS, etc.

Materiales de metal preciosos têm excelente condutividade e estabilidade química, tornando-os adequados para cenários de biosensação de alta confiabilidade e detecção eletroquímica; Materiales baseados em carbono têm boa atividade eletroquímica e estabilidade estrutural, o que pode aumentar a sensibilidade dos sensores; Os polímeros condutivos possuem flexibilidade e adaptabilidade da interface, tornando-os adequados para aplicações adesivas a longo prazo.

Em termos de substratos flexíveis, Tecnologia do Instituto Avançado pode combinar sistemas materiais como PI (poliímide), PET, TPU, PDMS, etc. de acordo com as necessidades de aplicação:

• O substrato PI tem características de alta resistência à temperatura e alta estabilidade dimensional, adequados para dispositivos eletrônicos flexíveis de precisão;
• O substrato PET tem bom desempenho de processamento e vantagens de custo, tornando-o adequado para fabricação de sensores flexíveis em grande escala;
• TPU, PDMS e outros materiais elásticos têm excelente flexibilidade, que pode atender às necessidades de equipamento corporal humano e eletrônica esticável.

Ao combinar camadas funcionais com materiais substrados, pode-se alcançar um equilíbrio entre flexibilidade, desempenho elétrico e confiabilidade da aplicação.

3[UNK] Tecnologia fundamental: Acquista de sinais eletroquímicos de alta estabilidade

Eletrodos eletroquímicos flexíveis não só requerem condutividade, mas também precisam manter desempenho eletroquímico estável em ambientes complexos.

Tecnologia do Instituto Avançado melhora a estabilidade da estrutura de eletrodos e capacidade de ligação de interface através de tratamento flexível de superfície de substratos, revestimento de vácuo, processamento de material composto e outras tecnologias.

Em termos de revestimento de metal, camadas condutivas uniformes e densas podem ser formadas na superfície de filmes finos flexíveis através de processos como sputtering de magnetrons e evaporação de vácuo, melhorando a eficiência da condutividade de eletrodos e resistência à dobra.

No design de eletrodos compostos, a combinação de materiais condutivos e sistemas elásticos flexíveis pode reduzir a degradação do desempenho causada pelo estresse mecânico em eletrodos rígidos tradicionais e manter a saída estável de sinais em ambientes dinâmicos.

Enquanto isso, otimizar a microestrutura da superfície do eletrodo e aumentar a área de contato efetiva entre o eletrodo e o objeto de detecção pode ajudar a melhorar a eficiência das reações eletroquímicas e alcançar uma coleta de dados mais precisa.

4[UNK] Avantagem de desempenho: Combinando adaptação flexível e capacidade de detecção de alta sensibilidade

Comparado aos elétrodos rígidos tradicionais, elétrodos eletroquímicos flexíveis têm vantagens significativas em múltiplos aspectos.

Excelente flexibilidade, adaptável a superfícies complexas

Sistemas de material flexíveis podem se adaptar a estruturas curvas complex as como pele humana e articulações, manter adesão estável durante o movimento, e reduzir erros de dados causados por alterações de contato.

Baixa impedância, melhorando a qualidade do sinal

A camada funcional de alta condutividade pode reduzir a impedência da interface de eletrodos, melhorar a eficiência da transmissão eletrônica e permitir a coleta estável de sinais biológicos fracos.

Estabilidade a longo prazo, atendendo às necessidades de monitoramento contínuo

Ao otimizar o sistema material e a estrutura de interface, eletrodos eletroquímicos flexíveis podem se adaptar ao suor, umidade e ambientes de uso a longo prazo, proporcionando suporte confiável para monitoramento contínuo da saúde.

A estrutura pode ser personalizada para satisfazer diferentes necessidades de aplicação

De acordo com cenários de aplicação do cliente, diferentes espessuras, tamanho, estrutura de eletrodos e esquemas de combinação de materiais podem ser fornecidos para alcançar comparação flexível, desde pesquisa experimental e desenvolvimento à produção em grande escala.

5[UNK] Áreas de aplicação: cobrir a direção futura do cuidado de saúde inteligente e da eletrônica flexível

Monitorização de saúde portadora

Eletrodos eletroquímicos flexíveis podem ser integrados em braços inteligentes, parches inteligentes e dispositivos de monitoramento fisiológico para detectar indicadores bioquímicos como glicose, lactato e eletrolitos no suor humano, alcançando análise contínua do estado de saúde.

Com o desenvolvimento de cuidados digitais de saúde, sensores flexíveis estão se tornando uma porta importante para conectar dados humanos com sistemas de gestão de saúde de inteligência artificial.

Biosensação e Testes Médicos

Nos campos de diagnóstico in vitro e detecção biológica, eletrodos flexíveis podem ser usados para sensores eletroquímicos para alcançar detecção rápida de biomoléculas específicas, melhorando a miniaturização e a portabilidade do equipamento de detecção.

Interface de computador cerebral e aquisição de sinais neurais

Eletrodos flexíveis podem reduzir o incumprimento mecânico entre eletrodos duros tradicionais e tecido neural, fornecendo uma base material para futuras tecnologias de interface de computador cerebral como aquisição de sinais EEG e regulação neural.

Robôs inteligentes e interação humano-computador

A combinação de eletrodos eletroquímicos flexíveis e tecnologia eletrônica da pele pode ser usada para a percepção táctil do robô, interação humano-computador e sistemas biomiméticos inteligentes, fornecendo capacidades de percepção para a próxima geração de dispositivos inteligentes.

6[UNK] Instituto Avançado de Tecnologia: Promover o Desenvolvimento Inovador de Materiales Eletrônicos Flexíveis

O Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd. foi criado em 2016 e é uma empresa nacional de alta tecnologia especializada na pesquisa e produção de materiais de escudo, materiais de isolamento, materiais de condução térmica e tecnologia de revestimento de metales preciosos.

A empresa possui a marca independentemente registrada "Research Platinum" e seu negócio abrange campos como revestimento de substratos flexíveis, materiais de escudo eletromagnético, materiais absorventes, materiais compostos condutivos e materiais eletrodos flexíveis.

No campo de eletrodos eletroquímicos flexíveis, a Tecnologia do Instituto Avançado estabeleceu um sistema técnico completo desde o design funcional de materiais, processamento flexível de substratos até fabricação em grande escala baseado em anos de pesquisa e experiência de desenvolvimento de materiais.

A empresa pode fornecer:

• Esquema de material elétrodo flexível de metal precioso;
• Soluções flexíveis de eletrodos substrados como PI/PET/TPU;
• Solução personalizada para materiais compostos condutivos;
• Solução material integrada para sensores flexíveis.

No futuro, com a integração contínua da inteligência artificial, biomedicina e indústrias flexíveis da eletrônica, eletrôdos eletrôquimicos flexíveis irão desempenhar um papel mais importante no monitoramento inteligente da saúde, interação humano-computador e medicina de precisão.

Tecnologia avançada do Instituto continuará a promover o desenvolvimento de tecnologia eletrônica flexível através da inovação material, fornecendo soluções de alto desempenho e alta confiabilidade de eletrodos para a próxima geração de dispositivos inteligentes.