發(fā)布時間：2024-06-07 01:22

　　神經活動記錄因其在人機交互、疾病診療等方面的重要作用,已成為目前生命科學和醫(yī)學研究中一種重要的研究手段。利用柔性生物電極進行神經電位信號采集,可依靠電極自身可彎曲或可延展的特性來克服傳統(tǒng)剛性生物電極與生物組織之間存在的剛柔特性失配的問題,實現電極與生物組織間的共形接觸,有效保證采集信號的質量。因此,柔性生物電極不僅是一種代表性的柔性傳感器件,也對生命科學和醫(yī)學中的相關研究具有重要的應用價值。相對于導體觸點直接與生物組織接觸的阻性生物電極,容性生物電極通過介電層形成電容耦合完成信號采集,導體觸點與生物組織由介電層隔離,從而有效避免了阻性生物電極存在的漏電安全隱患與過敏反應等潛在風險。在制備柔性生物電極,尤其是具備更優(yōu)秀力學特性的可延展柔性生物電極時,低楊氏模量的聚合物材料(如硅橡膠)被廣泛使用,以保證器件的柔韌性。然而這些材料卻普遍存在介電常數較低的問題。較低的介電常數意味著當將這些材料用于容性可延展柔性生物電極的介電層制備時,電極與生物組織所構成的等效電容的電容值會偏低,難以保證所采集的神經活動信號的質量。因此,若想制備高性能的可延展柔性容性生物電極用于神經活動信號的采集,如何提高所使...

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 生物電極簡介
    1.2 柔性生物電極的發(fā)展趨勢
    1.3 本論文的主要工作與結構安排
第二章 BaTiO₃/PDMS復合材料的制備與表征
    2.1 主要原料介紹
        2.1.1 PDMS材料簡介
        2.1.2 BaTiO₃ 納米顆粒簡介
    2.2 制備實驗
        2.2.1 BaTiO₃ 納米顆粒的改性
        2.2.2 BaTiO₃ 納米顆粒與PDMS的摻雜
    2.3 表征測試
        2.3.1 X射線衍射
        2.3.2 拉曼光譜
        2.3.3 X射線能譜
    2.4 本章小結
第三章 生物電極的制備及其電學性能表征
    3.1 電極結構設計
        3.1.1 電極結構概述
        3.1.2 力學仿真
    3.2 電極制備
        3.2.1 主要工藝介紹
            3.2.1.1 光刻技術
            3.2.1.2 磁控濺射
            3.2.1.3 剝離工藝
            3.2.1.4 轉印技術
            3.2.1.5 干法刻蝕
        3.2.2 容性生物電極的制備
        3.2.3 阻性生物電極的制備
    3.3 電學性能表征
        3.3.1 漏電測試
        3.3.2 電化學阻抗譜
    3.4 本章小結
第四章 可延展柔性生物電極的信號采集應用
    4.1 ECoG信號的采集
        4.1.1 實驗方法
        4.1.2 結果分析
    4.2 BaTiO₃ 質量分數與ECoG信號質量之間的關聯性
        4.2.1 BaTiO₃ 質量分數對ECoG信號質量的影響規(guī)律
        4.2.2 BaTiO₃ 質量分數對ECoG信號質量影響機理的討論
            4.2.2.1 介電常數的影響
            4.2.2.2 楊氏模量的影響
            4.2.2.3 潤濕性的影響
        4.2.3 關聯性總結
    4.3 SSVEP信號的采集
        4.3.1 實驗方法
        4.3.2 結果分析
    4.4 本章小結
第五章 全文總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 本論文主要創(chuàng)新點
    5.3 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果



本文編號：3990569