[发明专利]基于多层石墨烯纹身式无衬底电极制备方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于多层石墨烯纹身式无衬底电极制备方法及装置，其中，该方法包括：配制石墨烯氧化物溶液；将石墨烯氧化物溶液滴加到纹身衬底上，以使石墨烯氧化物溶液在纹身衬底挥发后形成石墨烯氧化物薄膜；通过激光还原石墨烯氧化物薄膜，形成石墨烯电极图案；通过水溶液剥离未还原的石墨烯氧化物薄膜，并去掉纹身衬底，生成纹身式无衬底电极。该方法通过去掉传统柔性电极通用的衬底层，直接使用全石墨烯电极，降低了电极与皮肤之间的阻抗，并通过使用心电、脑电、肌电等模块可实时观测用户的心电、脑电、肌电等信号。

技术领域

本发明涉及生物电极技术领域，特别涉及一种基于多层石墨烯纹身式无衬底电极制备方法及装置。

背景技术

随着老龄化的加剧，如何能够更好的服务老人，随时随地了解老年人的身体状况成为一个重要的社会问题，同时随着社会经济的发展，人们对于自己的身体情况希望能够有更加深入的了解。心电、脑电、肌电等生物电信号作为人体情况的一个重要指示标记，能够反映人体的生理状况，是很多疾病的前期标志。

相关技术中提出商用的Ag/AgCl湿电极，由于离子与皮肤的相互左右会产生过敏反应或是产生疼痛瘙痒等，同时电极在长时间佩戴与美观性方面存在不足。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于多层石墨烯纹身式无衬底电极制备方法，该方法直接使用全石墨电极，降低了电极与皮肤之间的阻抗。

本发明的另一个目的在于提出一种基于多层石墨烯纹身式无衬底电极制备装置。

为达到上述目的，本发明一方面提出了基于多层石墨烯纹身式无衬底电极制备方法，包括以下步骤：配制石墨烯氧化物溶液；将所述石墨烯氧化物溶液滴加到纹身衬底上，以使所述石墨烯氧化物溶液在所述纹身衬底挥发后形成石墨烯氧化物薄膜；通过激光还原所述石墨烯氧化物薄膜，形成石墨烯电极图案；以及通过水溶液剥离未还原的石墨烯氧化物薄膜，并去掉所述纹身衬底，生成纹身式无衬底电极。

本发明实施例的基于多层石墨烯纹身式无衬底电极制备方法，通过采用纹身式方案，使得电极可以进行定制化设计，佩戴美观且几乎没有感觉，不影响日常生活；通过去掉传统柔性电极通用的衬底层，直接使用全石墨烯电极，从而进一步地提高信号质量，并降低电极与皮肤之间的阻抗；通过使用心电、脑电、肌电等模块可以实时观测用户的心电、脑电、肌电等信号。

另外，根据本发明上述实施例的基于多层石墨烯纹身式无衬底电极制备方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述纹身衬底包括支撑层、牺牲层和衬底层。

进一步地，在本发明的一个实施例中，在所述石墨烯氧化物溶液滴加在所述衬底层上之后，还包括：通过所述牺牲层遇水溶解，将所述支撑层和所述衬底层分开。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述通过激光还原所述石墨烯氧化物薄膜，进一步包括：将预设图案输入激光直写平台，并通过所述激光将所述预设图案书写到所述石墨烯氧化物薄膜上，并在激光照射位置形成石墨烯。

为达到上述目的，本发明另一方面提出了一种基于多层石墨烯纹身式无衬底电极制备装置，包括：配制模块用于配制石墨烯氧化物溶液；处理模块用于将所述石墨烯氧化物溶液滴加到纹身衬底上，以使所述石墨烯氧化物溶液在所述纹身衬底挥发后形成石墨烯氧化物薄膜；还原模块用于通过激光还原所述石墨烯氧化物薄膜，形成石墨烯电极图案；生成模块，用于通过水溶液剥离未还原的石墨烯氧化物薄膜，并去掉所述纹身衬底，生成纹身式无衬底电极。