Flexível Surface Electrode Coating - Advanced Institute of Technology

Nos campos da terapia de reabilitação, do manejo da dor, da regulação neural e da reabilitação motor, o equipamento de terapia elétrica de estimulação está se tornando cada vez mais uma ferramenta fundamental para tratamento clínico e gestão da saúde familiar. A popularização de técnicas como estimulação do nervo elétrico transcutâneo (TENS), estimulação elétrica neuromuscular (NMES) e terapia de baixa frequência média elevou exigências cada vez mais elevadas para o componente central - eletrodos de superfície. Como os dispositivos de conexão "última milha" e o corpo humano, a condutividade, a qualidade do sinal e a confiabilidade a longo prazo dos eletrodos determinam diretamente a efetividade da fisioterapia e experiência do usuário. Neste contexto, o Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd. confia em sua plataforma de tecnologia de revestimento de vácuo e metalização de superfície desenvolvida independentemente para lançar uma série de soluções flexíveis de revestimento de eletrodos de superfície e produtos personalizados para o campo da estimulação elétrica, fornecendo interfaces condutivas de alto desempenho para terapia precisa e monitoramento bioelétrico.

1[UNK] O mercado de estimulação elétrica está crescendo rapidamente, e o desempenho de eletrodos tornou-se chave

Com o crescente envelhecimento da população, a crescente taxa de incidência de dor crônica e a melhoria da consciência médica e de saúde da família, o mercado de estimulação elétrica está levando a um período de crescimento rápido. De acordo com dados de pesquisa de mercado, o tamanho do mercado global das folhas eletroterapêuticas espera atingir aproximadamente 465 milhões de dólares em 2024 e 810 milhões de dólares em 2031, com uma taxa de crescimento anual composta de 8,7%. O mercado mundial de eletrodos do TENS e do EMS deverá crescer de 1,7 bilhões de dólares em 2025 para 3,5 bilhões de dólares em 2035. O mercado de eletrodos terapêuticos na China também mantém uma tendência de crescimento constante.

Neste mercado em crescimento rápido, o desempenho das folhas de eletrodos tornou-se um fator central que determina a competitividade do equipamento. O eletrodo da superfície corporal para fisioterapia é geralmente composto por material condutivo, camada de hidrogel e camada de apoio. A superfície do gel condutivo é pegada na superfície da pele para transmitir o sinal de estimulação elétrica do equipamento de eletroterapia ao corpo humano. A condutividade, estabilidade de impedância, conforto e durabilidade a longo prazo dos eletrodos afetam diretamente a eficiência de transmissão e efeito terapêutico da estimulação elétrica. Como alcançar alta condutividade, baixa impedência de contato, excelente biocompatibilidade e confiabilidade a longo prazo de revestimentos de metal em substratos flexíveis de polímeros é uma das proposições técnicas mais fundamentais neste campo.

2[UNK] Cobertura flexível de eletrodos de superfície: dificuldades técnicas e direções de penetração

Ao contrário dos dispositivos eletrônicos rígidos tradicionais, eletrodos de superfície flexíveis impõem requisitos mais rigorosos e abrangentes na camada de revestimento condutivo.

Baixa impedância de contato

É um parâmetro chave que determina a qualidade do sinal. Quanto mais baixa a impedância da interface cutânea de eletrodos, maior é a relação sinal-ruído, e mais preciso é a aquisição do sinal. No intervalo de frequências operacionais de 10Hz-10kHz, os elétrodos precisam mostrar características de impedância extremamente baixas e estáveis para garantir uma transmissão eficiente de sinais de estimulação elétrica e uma coleta precisa de sinais bioelétricos.

Alta condutividade e estabilidade mecânica

Igualmente indispensável. A camada de revestimento precisa ter excelente condutividade e manter desempenho elétrico estável em condições de uso dinâmico como dobramento repetido, estiramento, aplicação e remoção. Eletrodos de superfície sofrem deformação repetida causada pela extensão da pele e atividade articular durante o uso. Uma vez que ocorrem microquebrações ou descomposição no revestimento, a impedância aumentará fortemente e a qualidade do sinal deteriorará em consequência.

biocompatibilidade

Esse é o requisito fundamental para eletrodos médicos. Como um dispositivo que entra em contato direto com a pele, o material de revestimento precisa ser não tóxico, não irritante e satisfazer os requisitos de segurança biológica para uso a longo prazo. De acordo com padrões da indústria como YY 0868-2011 "Electrodes for Neural and Muscle Stimulators", produtos de eletrodes devem ser submetidos a uma avaliação estrita de biocompatibilidade. Além disso, eletrodos também precisam resistir a corrosão a longo prazo de secreções human as como suor e sébulo.

Flexibilidade e adesão

É a diferença central entre eletrodos flexíveis e eletrodos rígidos. A camada de revestimento precisa ser firmemente combinada com o substrato flexível, e não deverá cair ou quebrar em cenários de uso dinâmico como dobramento e giro. A revestimento tradicional ou a impressão de camadas condutivas são propensos a desmantelamento durante uso repetido, limitando severamente a vida de serviço e a confiabilidade dos elétrodos.

3[UNK] Tecnologia avançada do Instituto: Precisião Coating Empowers High Performance Therapy Electrodes

Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd. foi criado em 2016, com sede no distrito de Bao'an, Shenzhen. É uma empresa nacional de alta tecnologia especializada em materiais de escudo, materiais isoladores, materiais de condutividade térmica e revestimentos de metais preciosos. A empresa possui a marca independentemente registada "Yanbo" e tem duas bases de produção em Shenzhen e Dongguan. Ela aprovou a certificação do sistema ISO9001 de gestão da qualidade.

No campo da tecnologia de revestimento, a Advanced Institute Technology construiu independentemente linhas de produção de sputtering magnetron e evaporação de vácuo, usando rolamento para rolar tecnologia de produção contínua, que pode contínuamente e uniformemente depositar camadas de metal na superfície de filmes de polímeros flexíveis. Substratos adequados incluem filmes de alto desempenho como PET, PI, PEEK, FEP, LCP, PPS, PEN, PP, bem como materiais elásticos como PDMS e TPU. Com base na tecnologia avançada de depósito físico de vapor (PVD), a espessura de filmes finos de metal pode ser exatamente controlada no nível de nanômetros, personalizada como necessário na faixa de alguns nanômetros a várias centenas de nanômetros, assegurando extremamente alta uniformidade e densidade.

Tecnologia central 1: Bloqueamento da interface de gradiente de baixa temperatura, adesão líder da indústria

Em resposta ao desafio da indústria de adesão insuficiente entre substratos de metal e polímeros, a Advanced Institute Technology desenvolveu uma ativação de plasma online combinada com tecnologia de sputtering de magnetrons gradientes de baixa temperatura. Ao bombardear a superfície do substrato com plasma, a força de ligação entre o substrato e a camada de metal pode ser efetivamente melhorada; O revestimento metal atinge transição de estresse do substrato para a camada metal através do design de revestimento gradiente, evitando efetivamente a delaminação da interface causada por diferenças módulas.

Essa solução técnica trouxe excelente desempenho de adesão: o revestimento tem uma adesão de 100 grelhas de até 5B nível, uma força de corte de mais de 0,8N/mm, e pode resistir centenas de milhares de dobramentos dinâmicos e múltiplos usos, sem desvio significativo na impedância de eletrodos. Isso significa que eletrodos de terapia podem manter condutividade estável ao longo de sua vida, melhorando significativamente a confiabilidade do produto e a experiência do usuário.

Tecnologia central 2: Sistema de cobertura multimaterial para atender às necessidades diversificadas

Tecnologia avançada do Instituto pode fornecer várias soluções biocompatíveis de revestimento de metal:

• • Clorido de prata/prata (Ag/AgCl)—É o sistema material mais comum em eletrodos biopotenciais, caracterizado por baixa impedância, baixo potencial de polarização e sinal estável. A cobertura de prata também pode dotar eletrodos com boas propriedades antibacteriais.
• • Ouro (Au)—Ouro tem uma estabilidade química extremamente alta, excelente condutividade e baixa resistência ao contato. Sua inerência química dota o revestimento de excelente resistência à corrosão do suor, tornando-o particularmente adequado para cenários de uso a longo prazo.
• • Platino (Pt)—A resistência pode ser tão baixa como 1,65 μΩ·cm, com excelente biocompatibilidade e estabilidade eletroquímica, adequada para regulação neural de alta precisão e outros cenários.
• • Titânio (Ti)—Tem boa biocompatibilidade e resistência à corrosão, e pode ser usada como camada de transição inferior para aumentar a adesão.

Além disso, soluções de revestimento de polímeros baseadas em carbono e condutivos como nanotubos de carbono, grafeno, PEDOT: também podem ser fornecidos polímeros condutivos PSS.

4[UNK] Processo seco de vácuo completo: cumpre padrões estritos para dispositivos médicos

Eletrodos médicos têm requisitos extremamente elevados para biocompatibilidade e segurança, e devem passar por certificações médicas como ISO 10993. Eles não são tóxicos e não alergênicos. O processo de secagem completamente vácuo da Tecnologia do Instituto Avançado elimina resíduos de solventes químicos, e o produto acabado cumpre os padrões de biocompatibilidade das séries ISO 10993 e GB/T 16886. O processo de vácuo completamente encerrado não produz águas residuais ou solventes orgânicos, naturalmente em conformidade com regulamentos ambientais como RoHS.

No nível de produtos, as folhas flexíveis de eletrodos de superfície do Instituto Avançado s ão feitas de filmes de polímeros ou elastómeros como substratos, e camadas funcionais condutivas são preparadas através de tecnologia PVD de alta precisão. Eles têm baixa impedância, alta flexibilidade, excelente adesão e biocompatibilidade a longo prazo, e podem ser usadas de forma estável em dispositivos de terapia de baixa a média frequência, estimulação elétrica neuromuscular (NMES), estimulação elétrica nervosa transcutânea (TENS), monitoramento de eletrocardiograma/eletroencefalograma/eletromiografia e outros cenários A espessura do substrato pode ser ajustada de alguns micrometros a várias centenas de micrometros, e a espessura do material portador pode ser tão fina como 50 μm.

Escenários de aplicação: Da terapia clínica à saúde familiar

A solução flexível de revestimento de eletrodos de superfície da Tecnologia do Instituto Avançado é amplamente utilizada nos seguintes cenários:

• • Terapia de rehabilitação—Usado para equipamentos de fisioterapia de média a baixa frequência e interferir em dispositivos de terapia elétrica, transmitindo eficientemente sinais de estimulação elétrica para o local de fisioterapia do corpo humano.
• • gerenciamento da dor—o eletrodo de estimulação elétrica do nervo transcutâneo TENS é usado para alívio crônico da dor e regulação neural.
• • Estimulação neuromuscular—eletrodo de estimulação elétrica neuromuscular NMES, usado para treinamento de reabilitação muscular e recuperação de exercícios.
• • Monitorização bioelétrica—ECG, EEG e EMG eletrodos de monitoramento são usados para monitoramento dinâmico de ECG, interface do computador cerebral e regulação neural precisa.

6[UNK] Conclusão

Nos campos da terapia de estimulação elétrica e monitoramento bioelétrico, a condutividade, a qualidade do sinal e a confiabilidade a longo prazo dos eletrodos são os elementos essenciais que determinam a competitividade do equipamento. Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd. fornece soluções de revestimento de alto desempenho e altamente confiáveis para eletrodos de superfície flexíveis através de suas tecnologias de revestimento de precisão independentemente desenvolvidas como ativação plasmática e esputação de magnetrons gradientes de baixa temperatura. Desde prata/cloreto de prata a sistemas de revestimento de múltiplos materiais como ouro, platina, titânio, etc., do controle exato da espessura de nanoscala até garantia de biocompatibilidade seca em vácuo, tecnologia hospitalar avançada está empoderando a indústria de estimulação elétrica com tecnologia de revestimento de precisão, fornecendo uma interface condutiva central para terapia exata e monitoramento bioelétrico.