液态金属体表电极的应用简析

液态金属的阻抗、极化电压的测量结果显示其性能略逊于常用的生物电极材料，但是其基本电学性能仍然表现出鲜明的金属特性，配合相应的传感电路，仍然有望较好满足采集心电等较强生理电信号的性能要求［15］。

图14.4　测量液态金属与生理盐水接触的极化电压测量［14］

a.测试装置；b.测得的电压曲线。

选择新西兰兔为实验对象，使用手机无线心电监测模块，采用液态金属作为体表电极测量心电信号。如图14.5a所示，用脱毛膏对兔胸部进行脱毛处理，露出皮肤，分别采用常规Ag/AgCl电极和液态金属电极测量心电信号，图14.5b是使用常规Ag/AgCl电极测量的心电信号，图14.5c是使用液态金属体表电极测量的心电信号。从图中可以看出，后者除了测量的信号幅度略低于前者，在心电信号波形、节律上都没有明显差异［14］。实验结果证明，利用液态金属作为电极采集生理电信号是可行的，而相较于常规Ag/AgCl电极，液态金属与体表可以实现适形化接触，不需要再涂抹导电膏，因此应用起来也更加自由。

与常规导电材料相比，液态金属的适形化特性可以使其应用从生物电极进一步拓展，甚至直接在体表绘制成电路导线。如图14.6所示，利用液态金属在手掌皮肤上绘制了一个简单的电路，贴片LED的两端都直接黏附在液态金属导线上。当手指捏住电池时，电流即形成回路，点亮了手掌上的LED，在手指运动的过程中，绘制其上的液态金属导线也始终保持着连通状态［14］。(https://www.xing528.com)

图14.5　利用常规Ag/AgCl电极和液态金属电极测量兔心电［14］

a.兔心电测量方式；b.利用Ag/AgCl电极采集到的兔心电图；c.利用液态金属电极采集到的兔心电图。

图14.6　液态金属体表电路［14］

a.在手掌表面绘制液态金属导线并放置LED灯；b.捏住电池，电路导通，LED灯点亮。