一种具有负压阻效应的织物传感器及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种具有负压阻效应的织物传感器及其应用，选用弹性针织基布为基材，浸渍于含石墨烯导电材料分散液中，通过搅动和按压，增加浸渍率，取出烘干，重复上述操作1次至多次；然后经水合肼还原，清洗烘干，获得经涂层复合的织物传感器；在织物上设置至少两个电极，通过导电银胶、铝箔、铜导线等与外接电流源和电压测量仪器连接的，通过其对拉伸、刺压，扭转，摆动等应变的压阻效应的表征，实现具有负压阻效应的应变传感。该织物传感器工艺简单，易操作，生产成本低，功能稳定，有良好的科学价值和效益前景，形制用途多样，有利于在人体生理与防护监测、功能与智能纺织品领域的应用，市场应用前景广。

A Fabric Sensor with Negative Pressure Resistance Effect and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种具有负压阻效应的织物传感器及其应用
本专利技术涉及一种织物传感器，属于功能和智能纺织品以及柔性电子器件领域，特别是一种具有负压阻效应的可用于人体生理信息监测的含石墨烯涂层织物传感器及其应用。
技术介绍
具有感知能力的智能织物在许多应用中都很有价值，比如压缩疗法监测，感应手套功能掌握识别和运动传感，手的姿势和手势监测，膝关节角度测量，动作捕捉，中风病人治疗评估，腰椎曲度监测，身体姿势和手势分析，生物力学变量监测、慢性心肺疾病监测，心肺监测迹象，精神健康缓解监测和其他健康相关应用。智能织物通常涉及将传感器集成到织物中，传感器的耐久性、单一功能、有限的功能区域和成本令人担忧；另一种方法是金属纤维、碳纤维等导电纤维直接通过机织机织针织等加工方式，其服用性能有很大限制。而这些研究或专利技术均未涉及负压阻效应传感器及其应用。本专利技术涉及一种不用的织物传感器，利用传统织物结构，以导电材料(如石墨烯、导电聚合物等)等导电功能材料涂层，作为织物传感器，这种传感器兼具负压阻效应的应变传感功和良好的服用、家用功能等，提供了新技术，克服了上述问题。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有负压阻效应的织物传感器，其特征在于：包括由弹性针织基布和含石墨烯导电材料复合的织物形式传感器，具有用于电连接的两个电极；表征其对拉伸、刺压，扭转，摆动应变的压阻效应。

【技术特征摘要】
1.一种具有负压阻效应的织物传感器，其特征在于：包括由弹性针织基布和含石墨烯导电材料复合的织物形式传感器，具有用于电连接的两个电极；表征其对拉伸、刺压，扭转，摆动应变的压阻效应。2.一种具有负压阻效应的织物传感器，其特征在于：具有负压阻效应，即在载荷加载和应变增加时，电阻呈反向降低；载荷卸载和应变回复时，电阻反向增加。3.根据权利要求1或2所述的一种具有负压阻效应的织物传感器，其特征在于：织物基材包括不限于涤/棉、涤/聚氨酯纤维纱线混纺混织，弹性伸长可达到100％；导电相材料包括石墨烯、石墨烯/导电高聚物。4.根据权利要求1或2所述的一种具有负压阻效应的织物传感器，其特征在于：复合工艺包括直接在表面涂层织物，以及纤维、纱线表面涂层后加工成织物；采用改进的Hummers法制备的氧化石墨溶液，通过一次及多次浸渍法在织物表面涂层，经水合肼还原成还原氧化石墨烯(石墨烯)，形成复合涂层织物，作为织物传感器感应元件和主体。5.根据权利要求2或4所述的一种具有负压阻效应的织物传感器，其特征在于：以还原氧化石墨烯涂层涤纶/聚氨酯纬编针织结构基布织物传感器，浸渍用氧化石墨溶液溶度为1～200mg/L，浸渍为3～20次，烘干温度为30～95℃，包括纬向拉伸应变10～100％下，复合织物多级结构发生变形，导致电阻下降，电阻变化率(ΔR/R0)稳定在-10％～-200％左右；从而实现了织物传感器的负压阻效应，还原氧化石墨烯涂层涤纶/聚氨酯织物传感器，浸渍用氧化石墨溶液溶度为50mg/L，烘干温度为60℃，重复上述浸渍与烘干操作10次；所制得的传感织物在纬向拉伸应变10.7％下，复合织物多级结构发生变形，导致电阻下降，电阻变化率(ΔR/R0)在-65％左右；而在经向拉伸应变10.7％下，电阻变化率(ΔR/R0)稳定在-12...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪兴华，侯敏，唐艳军，金子敏，陶晨，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33