Новые медицинские электроды из кубиков сахара: удобно, дешево, практично
В настоящее время наиболее эффективные электроды включают в себя проводящий серебряный диск, контактирующий с кожей. Поскольку этот диск не очень мягкий и довольно жесткий, он плохо повторяет контуры кожи — это означает, что его может быть неудобно носить, плюс он может упасть, если пациент не будет сохранять неподвижность.
Кроме того, проводящий гель, нанесенный между ним и кожей, имеет тенденцию быстро высыхать, что приводит к потере сигнала.
Чуан Ван из Вашингтонского университета в Сент-Луисе поставил перед собой цель разработать менее дорогую, более удобную альтернативу с лучшей адгезией, которая будет работать не хуже существующих электродов. Для этого они обратились к обычным кубикам сахара, купленным в магазине.
Каждому кубу изначально придавали форму желаемого электрода, после чего его погружали в жидкий полимер, известный как полидиметилсилоксан (ПДМС), на два часа. Эта жидкость впитывалась измененным кубиком, проникая в крошечные промежутки между крупинками.
После того, как трехчасовой процесс отверждения в горячей печи превратил жидкий полимер в эластичное твердое вещество, сахар растворили в емкости с горячей водой. В результате не осталось ничего, кроме губчатой пористой матрицы ПДМС. После обработки кислородной плазмой и этиленгликолем эту губку погружали в другой полимер, обладающий электропроводностью, который образовывал тонкую пленку, покрывавшую крошечные поры.
После еще одного сеанса в печи проводящая губка была подключена и готова к использованию в качестве электрода.
Результаты испытаний
В испытаниях, проведенных на людях, было обнаружено, что устройство лучше прилегает к коже, чем обычные жесткие металлические электроды. Более того, увеличенная площадь поверхности его многочисленных микропор способствовала более сильному и менее шумному электрическому сигналу.
В качестве дополнительного бонуса, поскольку губка может удерживать большое количество проводящего геля, этот гель не высыхает так быстро, как более тонкий слой под традиционным электродом. Кроме того, было обнаружено, что более толстый слой геля губки работает как амортизатор, позволяя электроду поддерживать электрический контакт с кожей, когда пользователь перемещается.
Есть надежда, что после дальнейшей разработки губчатые электроды можно будет использовать в медицинских осмотрах, требующих от пациентов физической активности, а пациенты смогут носить их в течение длительного времени дома.
