[发明专利]一种基于银纳米线的复合电极及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于银纳米线的复合电极及其制备方法，包括聚二甲基硅氧烷PDMS基底、银纳米线Ag NW导电层和导线丝网，以及导电的碳纳米管CNT‑aPDMS粘贴层，银纳米线Ag NW导电层附着在二甲基硅氧烷PDMS基底上，银纳米线Ag NW导电层上绕制有导线丝网，导线丝网上涂覆有碳纳米管CNT‑aPDMS粘贴层。本发明制备的基于Ag NW的复合电极，其表面的CNT‑aPDMS层具有aPDMS的粘性，而且由于填充了CNT，也具有导电性，使得复合电极可以直接粘贴在皮肤上；由于aPDMS具有生物相容性，不会伤害皮肤，可长期使用。Ag NW导电层的导电性好，相当于导体，Ag NW层的存在大大提高了复合电极的导电性能，利于生理电信号的采集；嵌入的导线丝细，可以隐藏于电极内部，不增加电极面积，有利于外接电路设备。

技术领域

本发明涉及复合电极技术领域，尤其是涉及一种基于银纳米线的复合电极及其制备方法。

背景技术

心血管疾病是威胁人类生命的主要疾病之一，而心电信号是心脏活动时心肌激动产生的生物电信号，因此，心电图检查对于检测和诊断心脏疾病具有重要意义。目前医学上常用湿电极采集心电信号。湿电极经常与导电胶配合使用以减小电极与皮肤之间的接触阻抗。由于导电胶容易蒸发变干使得心电信号衰减，所以不利于心电信号的长期监测。因此干电极成为心电信号长期监测的较好的选择。其中，柔性干电极由于其柔软，不刺激皮肤，可长期使用，在穿戴式医疗器械中得到越来越多的青睐。

申请号为201510168806.6的中国专利提供了一种心电电极及其制备方法，所述方法是在金属片上沉积石墨烯纳米墙，再将石墨烯纳米墙转移到柔性衬底上，最后去除金属片，得到石墨烯纳米墙柔性心电电极。这种方法制备的电极阻抗低，导电性能好，但石墨烯不能直接粘贴皮肤，需要借助其他工具，运动时电极与皮肤也容易产生相对位移，影响心电信号的稳定采集。而且制备中的沉积工艺需要借助昂贵设备。因此，亟需一种制备方法简单可行、可自主粘贴皮肤的心电电极。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于银纳米线的复合电极及其制备方法。

根据本发明的一个目的，本发明提供一种基于银纳米线的复合电极，包括聚二甲基硅氧烷PDMS基底、银纳米线Ag NW导电层和导线丝网，以及导电的碳纳米管CNT-aPDMS粘贴层，所述银纳米线Ag NW导电层附着在所述二甲基硅氧烷PDMS基底上，所述银纳米线AgNW导电层上绕制有所述导线丝网，所述导线丝网上涂覆有碳纳米管CNT-aPDMS粘贴层。

根据本发明的另一个目的，本发明提供一种基于银纳米线的复合电极的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)，制备银纳米线导电层：

在玻璃基底上固化一薄层聚二甲基硅氧烷PDMS；用滴管吸取银纳米线 Ag NW分散液，滴满微孔滤膜，干燥后，将滤膜翻转，银纳米线的一面朝下，贴在PDMS上；在滤膜上盖上玻片，施加压力，Ag NW转移到PDMS上，放入烘箱固化；固化后将滤膜剥离，制得附着有Ag NW导电层的PDMS层；

步骤(2)，制备CNT-aPDMS混合物：

碳纳米管粉末与乙醇混合，超声制得CNT分散液；在CNT分散液中加入aPDMS A组分，磁力搅拌后，放入真空干燥箱蒸发溶剂；加入aPDMS B 组分，搅拌均匀，制得CNT-aPDMS混合物；

步骤(3)，制备基于Ag NW的复合电极：

在Ag NW导电层表面绕制上导线丝，再在上面涂上CNT-aPDMS混合物，用玻片将表面刮平，放入烘箱固化，制得基于银纳米线的复合电极。

进一步地，步骤(1)中，按照聚二甲基硅氧烷PDMS单体：固化剂＝10:1 的比例配制PDMS，搅拌均匀，抽真空去气泡后，滴在玻璃基底上，静置10 min，放在热板上，加热50℃，15min。