一种柔性可穿戴导电纤维传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种柔性可穿戴导电纤维传感器及其制备方法和应用，该柔性可穿戴导电纤维传感器包括：支撑材料，所述支撑材料包括弹性芯纱线、螺旋缠绕在所述弹性芯纱线外表面的缠绕纤维；和涂覆于所述支撑材料的所述缠绕纤维表面的导电层。本发明专利技术的柔性可穿戴导电纤维传感器采用了独特的弹性螺旋状双包覆结构，能够感应拉伸应变，弯曲角度，扭转变形。

Flexible wearable conductive fiber sensor, preparation method and application thereof

The present invention relates to a flexible wearable conductive fiber sensor and its preparation method and application of the flexible wearable conductive fiber sensor includes a supporting material, the supporting material included in the outer surface of the elastic core yarn winding fiber elastic core yarn, spiral wound; and coated on the supporting material of the wound the conductive layer on the surface of fiber. The flexible wearable conductive fiber sensor of the invention adopts a unique elastic spiral double coating structure, which can induce tensile strain, bend angle and twist deformation.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性可穿戴导电纤维传感器及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种柔性可穿戴纤维传感器及其制备方法和应用，属于柔性及可穿戴电子学领域以及新材料

技术介绍
柔性可穿戴传感器主要致力于感应和监测各种人体活动，在运动感应、个人健康监测、智能机器人和人机交互方面都有着广泛的应用。传统的应变传感器，如基于金属箔以及半导体的传感器，由于不具有很好的柔性以及可探测范围很小(<5％)，所以无法应用于柔性可穿戴传感器【参照文献1,2】。一些纳米材料由于具有很好的机械柔性以及导电性，开始被应用于各式柔性的应变传感器，如碳纳米管【参照文献3,4】、石墨烯【参照文献5,6】和金属纳米线【参照文献7,8】。尽管取得了一些进展，但现今仍然存在两个主要的问题：一是难以同时获得高的灵敏性和大的感应范围；另一个是当前的柔性传感器大多功能单一，例如只能感应拉伸应变，无法同时感应弯曲、扭转等其他变形，因此不适用于对复杂而精细的人体活动的感应。目前，还没有能够有效对拉伸应变、弯曲以及扭转产生相响应的柔性可穿戴传感器。而且，现有的柔性可穿戴传感器的制备方法工艺较为复杂，不适于大规模量产。例如CN1032252本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性可穿戴导电纤维传感器，其特征在于，包括：支撑材料，所述支撑材料包括弹性芯纱线、螺旋缠绕在所述弹性芯纱线外表面的缠绕纤维；和涂覆于所述支撑材料的所述缠绕纤维表面的导电层。

【技术特征摘要】
1.一种柔性可穿戴导电纤维传感器，其特征在于，包括：支撑材料，所述支撑材料包括弹性芯纱线、螺旋缠绕在所述弹性芯纱线外表面的缠绕纤维；和涂覆于所述支撑材料的所述缠绕纤维表面的导电层。2.根据权利要求1所述的柔性可穿戴导电纤维传感器，其特征在于，所述弹性芯纱线为具有弹性及回弹性的聚合物材料，优选为聚氨酯、聚二甲基硅氧烷和高弹橡胶中的至少一种，更优选为氨纶芯纱线。3.根据权利要求1或2所述的柔性可穿戴导电纤维传感器，其特征在于，所述弹性芯纱线的直径为100~1000um。4.根据权利要求1至3中任一项所述的柔性可穿戴导电纤维传感器，其特征在于，所述缠绕纤维形成为单根长纤维或单股由多根纤维组成的纱线按照“Z”型或“S”型螺旋缠绕于所述弹性芯纱线表面；或者双根长纤维或双股由多根纤维组成的纱线分别按照“Z”型与“S”型螺旋缠绕于所述弹性芯纱线表面。5.根据权利要求1至4中任一项所述的柔性可穿戴导电纤维传感器，其特征在于，单根缠绕纤维的直径为10~40um。...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙静，程荫，王冉冉，王焱，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31