Giao diện mô-điện cực

Thảo luận sự kích thích điện của mô sẽ là không rõ ràng nếu không xem xét tới các điện cực và trạng thái của chúng . Trong nội dung này, sự thay thế của những hạt mang điện tích từ độ dẫn điện tử trong điện cực kim loại tới ion trong mô xuất hiện ở bề mặt mô-điện cực, một khảo sát của điện hóa học và mối quan hệ tới vật chất điện cực và hình dạng của chúng là rất quan trọng. Trong phần thêm này chúng ta cần thêm phần hỗ trợ của những đặc tính cơ khí của điện cực, như là bị ảnh hưởng thế nào bởi vật chất hoặc hình dạng.

Đó là tổng quát về điện hóa học ở mặt điện phân –kim loại (Conway, 1965). Cho mục đích của chúng ta, ở đây chúng ta cần tính toán mạch điện vẽ trong hình 21.10, nó tóm tắt về trạng thái mô điện cực (Dymond, 1976). Điện dung phản ánh lại lớp đôi của điện tích mà xuất hiện ở điện phân kim loại , lớp đơn trong kim loại xuất hiện bởi vì kết nối của chúng tới pin, trái lại chất điện phân bởi vì sức hút của ion trong trường điện. Những lớp này được phân chia bởi kích thước phân tử của phân tử nước vì thế điện dung hiệu quả khá lớn.

Ở mức đủ thấp, dòng có chủ yếu tính điện dung với thấp hoặc không có dòng qua đó được biểu diễn bởi trở kháng Z Faradic trong hình 21.10. Nhưng đối với dòng cao, phóng đại khả năng của kênh điện dung, không thể thay đổi được phản ứng hóa học sẽ chiếm chỗ và được phản chiếu trong hình 21.10 bằng sự giảm nhiều trở kháng Z. Kết quả của phản ứng hóa học thì không ai muốn, từ đó sẽ gây hại cho điện cực hoặc mô hay cả hai.

Nói chung mục tiêu là kích hoạt sự kích thích điện cực để dùng riêng biệt cho điện dung của chúng, vì thế để giữ trong dải hoạt động. Dưới những điều kiện điện cực dòng này đặc biệt là tính điện dung và thuận nghịch, trong cách này có thể tránh xa những phản ứng hóa học bất lơi. Ví dụ, nếu một điện cực thép không gỉ làm cực dương:

Và sự phân hủy, cho một điều kiện cực âm, kết quả là:

Sự tăng điện cực âm có thể lấy trong:

Bề mặt điện cực-mô bao gồm một loạt điện trở omic Rs, điện dung Cs và một trở kháng Z. Điện dung tương ứng với một lớp đôi xuất hiện ở bề mặt điện cực –mô còn trở kháng Faradaic gồm vài quá trình lý hóa có thể xuất hiện.

Hoạt động điện cực trong dải này là mong muốn, đó là sự thuận nghịch hoàn toàn và những kết quả trong những mô hại hoặc điện cực phân hủy . Để yêu cầu những điện cực đó được đặt gần nhất như là có thể tới dây thần kinh mục tiêu, và nếu có thể phải có vùng lớn cho mật độ dòng thấp. Cuối cùng vật chất làm điện cực nên có tính điện dung lớn. Một bề mặt nhám xuất hiện để lấy kết qua trong sự giảm mật độ dòng nhỏ mà không ảnh hưởng tới toàn bộ kích thước điện cực. Giá trị của điện thế lưu có thể tăng từ 0.5 đến 2.0 µC/mm2 .

Nếu dòng kích thích đơn cực thì dù ngay cả một xung cũng làm cho sự tích điện bên trong dải có thể đảo ngược, những xung đoạn con cuối cùng sẽ làm cho điểm làm việc di chuyển ra khỏi vùng thuận nghịch. Lí do là dưới những điều kiện làm việc thông thường sự tích tụ điện tích xảy ra nhưng không tương xứng về thời gian làm điện tích bị rò rỉ ra ngoài. Do vậy những điều kiện kích thích thực tế đòi hỏi sử dụng xung 2 pha. Trong thực tế chúng phải được cân bằng cẩn thận để tránh một cách khác làm chậm sự tích lũy điện tích. 1 loạt các điện dung sẽ đảm bảo sự vắng mặt của các thành phần một chiều. (Talonen et al., 1983).