همگرایی فناوری ها به ساخت نانوالکترود های چاپی یاری می نماید - ایران عکس

جهت دریافت مشاوره خدمات طراحی کاتالوگ از بهترین و مجربترین طراحان کشور همراه ما باشید.

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، الکترود ها عنصر اصلی سیستم های نظارتی هستند، الکترود های امروزی برای تشخیص سیگنال های عضلانی الکتریکی (EMG) و سیگنال های عصبی (EEG) از جنس فلز بوده و یک لایه ژل روی آن واقع شده است. برای استفاده از این الکترود ها احتیاج به زمان طولانی بود و اگر ژل خشک گردد، اندازه گیری با خطا روبرو می گردد.

علاوه بر تقاضا برای راهنمایی الکتریکی و تماس مستقیم با پوست، الکترود ها باید الزامات دیگری مانند زیست سازگاری و توانایی پذیرش روی پوست را نیز داشته باشند. این الزامات را می توان با الکترود های چاپی ساخته شده از نانومواد گرافنی انجام داد.

با این حال نانوجوهر های گرافنی مناسب در بازار برای چاپ جوهرافشان به سختی پیدا می گردد، در نتیجه فرآیند های چاپ در مقیاس صنعتی برای این نوع جوهر ها وجود ندارد.

پروژه NanoEDGE BMBF که به رهبری موسسه فرانهوفر انجام می گردد به دنبال توسعه جوهر های نانوذره ای از جنس گرافن است که برای چاپ جوهرافشان مناسب بوده و می توان از آن برای فرآیند های چاپ مقیاس پذیر استفاده کرد.

در این نانوجوهر ها از اتانول برای جلوگیری از حباب و کاهش کشش سطحی جوهر استفاده شده است. برای بهبود مقاومت در برابر سایش ساختار های چاپی، نانوذرات کربنی به این جوهر ها اضافه می شو k. د. سورفاکتانت نیز به منظور بهبود قابلیت چاپ و برای افزایش رسانایی و صافی سطح سازه های چاپی به فرآیند اضافه می گردد.

ساخت الکترود پوست شامل چاپ با جوهر رسانا روی مواد نرم است که به دنبال آن برش با تیغه و فرآیند لمینیت با یک لایه چسب غیرفعال انجام می گردد. ضخامت هر یک از بخش ها (جوهر، پشتیبان نرم و لایه غیرفعال) معین کننده اتصال الکترود با پوست و در نتیجه میزان سیگنال به نویز است.

برای کاربرد های EEG، درصورت احتیاج می توان بهینه سازی بیشتر این لایه ها را با کاهش ضخامت و استحکام بیشتر انجام داد. فرآیند چاپ دو مرحله ای بوده که در مرحله اول پد تماسی با استفاده از جوهر نقره ایجاد می گردد و در مرحله بعد الکترود ها با استفاده از جوهر گرافنی اصلاح شده، چاپ می شوند.

رویکرد بین رشته ای پروژه NanoEDGE موجب شده تا در این پروژه همگرایی روش های فراوری مختلف صورت گیرد و در آن حوزه نانومواد، مهندسی پیشرفته و علوم اعصاب به یاری هم بیایند تا الکترود های چاپی پیشرفته فراوری شوند.