ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ТОКОПРОВОДЯЩЕГО ПОЛИМЕРА,
ИСПОЛЬЗУЕМОГО В МАКЕТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ 

Дмитрий Владиславович Толкович, регулировщик радиоэлектронной аппаратуры и приборов, Научно-производственное предприятие «Радар ммс» (Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Новосельковская, д. 37, лит. А), E-mail: pyby@inbox.ru 

Актуальность и цели. Токопроводящие материалы, изготовленные на основе двухкомпонентных полимеров, используются в различных отраслях промышленности уже достаточно долгое время. Однако публикации, связанные с моделированием структуры таких полимеров, не часто попадают на страницы печатных изданий. В данной работе сделана попытка предложить и обосновать эквивалентную модель внутренней структуры токопроводящего материала с заданными свойствами, используемого в качестве эквивалента кожи человека для моделирования и исследования биоэлектрических сигналов. Материалы и методы. Для достижения цели в работе использовались методы имитационного моделирования, а именно математическое и статистическое моделирование. Результаты. В процессе имитационного моделирования была разработана и графически реализована модель двухкомпонентного токопроводящего полимера. Компоненты полимера представлены в виде отдельных кубиков («зерен») одного размера. Зерна объединены между собой в кубические ячейки, состоящие из 27 зерен. Соотношение общего количества проводящих и изолирующих зерен в составе материала выведено на основе соотношения изначальных объемов компонентов, а также на допущении об испарении (в процессе полимеризации материала) жидкостной составляющей токоизолирующего компонента. Выводы. При задании электрических характеристик для материалов как в общем случае, так и для отдельных зерен предложенная модель позволяет оценить теоретическую проводимость материала в цепях постоянного тока. В перспективе представленную модель можно и нужно адаптировать как для определения проводимости разработанного материала в цепях переменного электрического тока, так и для определения электрической проводимости других двухкомпонентных токопроводящих полимеров в цепях постоянного и переменного тока. Предложенная модель позволит создавать двухкомпонентные полимеры с заданными электрическими характеристиками, в том числе для применения в области регистрации и обработки биоэлектрических сигналов. 

Ключевые слова

модель, токопроводящий полимер, электрическая проводимость, электрическое сопротивление, графит, каучук 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Толкович Д. В. Имитационное моделирование структуры токопроводящего полимера, используемого в макетных исследованиях биоэлектрических сигналов // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. 2023. № 2. С. 144–153. doi: 10.21685/2227-8486-2023-2-9