沉积工艺对聚苯胺涂层电学性能的影响及其抗磨损性能

神经电极表面涂层对电极性能有重要影响,其中沉积工艺是重要的影响参量.本文着重考察涂层沉积工艺对其电学性能的影响,并对最佳沉积工艺所得涂层的抗磨损性能进行研究.具体而言,在控制沉积过程中电极通过电荷量相当的前提下,比较3种聚苯胺电化学沉积方法的优劣.结果显示:相比裸电极,循环伏安沉积电极阻抗降低了29.7%,CV面积增加了4.05倍;恒电流沉积电极阻抗降低了39.8%,CV面积增加了5.4倍;恒电位沉积电极阻抗降低了4.3%,CV面积增加了4.9倍,恒电流法效果最佳.较低的阻抗及较大的CV面积意味着较好的电学性能.在此标准下,恒电流沉积时间为600～700 s时,沉积效果较好.为考察聚苯胺涂层磨损后对电极性能改善效果的影响,设计了一种模拟体内磨损装置进行相关试验.结果显示:磨损过程中涂层的电学性能改善效果逐渐下降,经4 h磨损后,修饰电极的阻抗值甚至高于裸电极阻抗.因此,在对导电涂层的评估中,其抗磨损性能应引起重视.     

基于正交试验方法的柔性神经电极优化设计

对柔性神经电极进行优化设计,综合弹性模量、电极厚度、楔形角这3个参数进行研究,利用正交试验设计的思想设置试验组,采用ANSYS软件研究不同试验组的脑组织最大应变,并根据试验结果提出组合式柔性神经电极的设计思路.研究结果表明,在弹性模量为8.5 GPa、电极厚度为15μm、楔形角为45°的情况下,微动造成的脑组织最大应变最小,为5.562 7×10~(-2).一种中间层聚合物弹性模量为5.5 GPa,两边层聚合物弹性模量为8.5 GPa的三明治结构的组合式柔性电极,在微动损伤以及植入形变上均具有一定的优势.