
【电】 spiral electrode
【电】 helical
electrode; pole
【化】 electrode; pole
【医】 electrode; rheophore
螺线电极(Helical Electrode)是一种特殊结构的电极,其核心特征在于其导电部分呈螺旋线状缠绕或排列。这种设计通过增加电极的有效表面积和优化电场分布,在电化学、能量存储与转换、生物传感等领域展现出独特优势。以下是基于专业术语的详细解释:
结构定义
"螺线"(Helical/Spiral)指三维空间中的螺旋状几何构型,而"电极"(Electrode)指实现电流输入/输出的导电介质。螺线电极即通过金属丝(如铂、金)、碳纤维或导电薄膜等材料,以螺旋路径缠绕制成的电极结构。其数学描述可表示为空间螺旋线方程:
$$ begin{cases} x = r cos(theta) y = r sin(theta) z = c theta end{cases} $$
其中 ( r ) 为螺旋半径,( c ) 为螺距系数,( theta ) 为旋转角度(来源:IEEE Xplore 电子工程术语库)。
关键物理特性
能量存储设备
在超级电容器中,螺线碳纤维电极通过螺旋缠绕增加离子吸附位点,使能量密度较平面电极提升30%以上(实验数据来源:美国能源部下属实验室报告)。
生物医学传感
螺旋微电极植入生物组织时,其柔性结构可减少机械损伤,螺旋间隙促进体液扩散,提升葡萄糖、多巴胺等分子的检测灵敏度(案例参考:Nature子刊《生物传感器与生物电子学》)。
工业电解与催化
螺线铂电极用于氯碱工业,螺旋流道设计强化电解液传质,电流效率提高15–20%(行业数据来源:国际电化学学会年会论文集)。
优势 | 物理机制 | 应用影响 |
---|---|---|
高机械柔韧性 | 螺旋曲率分散应力 | 适用于可穿戴设备植入 |
低界面阻抗 | 连续螺旋表面降低电荷转移阻力 | 提升电池充放电速率 |
可控质量传输 | 螺旋间隙诱导涡流增强传质 | 优化电化学反应效率 |
IEEE Standard 1673.2-2020: Helical Electrode Geometry Specifications for Energy Storage Devices(国际电气电子工程师学会标准)[链接:ieee.org/standards]
Zhang et al. (2023). Spiral Carbon Electrode Architectures for Ultrahigh-Power Supercapacitors, Advanced Materials, 35(18), 2209012. [DOI: 10.1002/adma.202209012]
NIH Report: In Vivo Performance of Helical Neural Probes (National Institutes of Health, USA) [链接:nih.gov/neurotech]
中文 | 英文 | 备注 |
---|---|---|
螺线电极 | Helical Electrode | 通用术语 |
螺旋线圈电极 | Spiral Coil Electrode | 强调线圈结构 |
螺旋阵列电极 | Helical Array Electrode | 多螺线并行配置 |
(术语来源:Elsevier Materials Science Dictionary)
“螺线电极”是由“螺线”和“电极”组合而成的专业术语,其含义需结合两部分理解:
电极的定义
电极是电流进入或离开非金属介质(如电解液、气体等)的导体,常见于电池、电解池、电子管等设备中,分为正极和负极()。
螺线的含义
“螺线”指螺旋形结构(英文对应“spiral”或“helical”),在电学中通常指线圈或导体的特定几何形状()。
螺线电极的合成解释
综合两者可知,螺线电极是一种具有螺旋结构的导体,可能用于需要特殊电流分布或增加接触面积的场景,例如:
由于搜索结果未提供更具体的应用实例,建议参考电化学、电子工程领域的专业文献或技术手册获取详细设计原理及使用场景。
砹代酪氨酸艾榴醇波希鼠李树插头成熟的垂向磁化出漏子代马尔氏泪石定向极化度对消多断反缩合副律草灵酮戈萨奇法公司代表合模飞边键盘显示器加香料开管磷酸脂蛋白例外原则系统马项圈脓性敷物前向电流气烟熏褪色抑制剂塞尔托利氏细胞扇形石油司法礼让随行就市的商人