【2024年10月27日訊】（大紀元專題部記者吳瑞昌編譯報導）專業學術期刊《Device》最近刊登一篇論文，介紹美國新研發的醫用界面電極材料，有望替代造價高、耐用性低的傳統材料。
傳統的醫療檢測儀器的偵測電極，使用石墨烯、銀納米線和有機聚合物等高電導率材料。不過，這些材料存在造價高、耐用性低、易碎，且製作工藝複雜等缺點。
美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校（University of Massachusetts Amherst）生物醫學工程院使用普通家居用品，研製出一種高導電性的「橡皮泥」柔性電路（Squishy Circuits，SC），將其用於健康檢測儀器的電極上。
作為一種新型生物界面電極材料，SC不僅擁有低成本、低阻抗和高電導率的特性，還可自行修復，其耐用性和功能性都大大高於傳統材料。
這種SC電極，主要是由一定比例的麵粉、水、鹽、塔塔粉（一種烘焙用膨脹粉末）、植物油和少量的食用色素，按照一定步驟和混合順序製作而成。為了驗證SC的電導率和電阻，研究人員使用典型的生物電子系統，對人體皮膚和豬皮進行了一連串測試。結果顯示，這種SC電極在頻率10kHz時，阻抗遠比市場上最先進的紅點凝膠電極低（阻抗越低越好）。
此外，他們還發現，當SC在頻率1kHz時的阻抗比純銅片低4倍，比含有氯化銀（AgCl）的紅點凝膠低10倍。
為了驗證SC電極即時適用性，研究人員將它放置在醫用級膠帶的頂部（含有電氣互連的銅引線）以測量人體各個部位的數據。結果顯示，這種SC電極可有效且穩定地捕捉到大腦活動產生的訊號（腦電圖，EEG）、心臟活動產生的訊號（心電圖，ECG）、眼球運動的訊號（眼電圖，EOG），及肌肉活動產生的訊號（肌電圖，EMG）。
他們還發現，SC電極的信噪比也比凝膠電極要高（信噪比越高代表越清晰），能夠讓儀器更準確識別訊號。
這種SC電極即便長時間（24小時）貼在人身上，依然能對身體的數據進行良好的檢測監控，因為過程中它會吸收人體的汗液，使其不會因乾燥損壞。即便它變得乾燥也只需要浸泡在水中就可以恢復。另外，SC電極即便被切成多段，黏合後還能正常運作，且在60°C的環境下性能也依然十分穩定。
從成本上看，這種材料僅約0.01美元，比商業凝膠電極（成本0.25～1美元）更具經濟優勢。
美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校生物醫學工程助理教授、該論文的資深作者德米特里‧基里耶夫（Dmitry Kireev）告訴該校的新聞室，這種電極材料在測量品質方面，遠比其它電極材料好，因為它阻抗很低。電極和人體的組織之間阻抗越低，兩者之間的電導率就越好，測量生物電位的能力就越好。需要的話，這種電極可以在家裡或高中實驗室裡製作出來，十分有利於推廣到更多地方。
