全碳基柔性生物电极

高导电超拉伸

缠绕-纠缠耦合碳网络协同提升导电性与拉伸性，同时保持MRI兼容，解决碳基电极电学与力学性能难以兼顾的问题。

Ma, Cong · Tian, Gongwei · 刘燕 · Wang, Peng · 孟垂舟 · 刘吉晓 · Guo S. · 齐殿鹏

Nano Letters 2025

参数信息

电导率

454.5 S/m

断裂伸长率

>3000 %

20%应变下的循环耐久性

>10000 cycles

MRI扫描仪场强

9.4 T

技术优势

导电性提高数倍

454.5 S/m的电导率，比聚合物中嵌入其他碳材料的电极高数倍至数十倍，信号质量更好。

拉伸性突破3000%

断裂伸长率超过3000%，远超典型碳基可拉伸电极的<500%，可适应大幅形变。

循环耐久超万次

在20%应变下循环超过10000次，而碳基可拉伸电极通常只能承受<2500次。

MRI下伪影更低

与Pt电极相比，在9.4 T MRI扫描仪中伪影更小，植入后可清晰记录电生理信号。

应用场景

• 柔性可穿戴电极：直接贴肤用于心电、肌电监测，性能与Ag/AgCl电极相当。
• 电子皮肤：超高拉伸性（>3000%）适应皮肤大形变，保持导电。
• 神经电生理记录：植入大鼠后成功记录电生理信号，生物相容。
• MRI兼容生物电极：9.4 T MRI下伪影低于Pt电极，可安全用于MRI环境。
• 生物传感器：多通道电极可精确采集生理信号，用于诊断。