用于形成传感纺织品的方法和传感纺织品装置制造方法及图纸

公开了一种用于形成传感纺织品的方法。所述方包括：提供导电聚合物、掺杂剂和溶剂；将所述导电聚合物、掺杂剂和溶剂混合以形成具有预定比率的所述导电聚合物和所述掺杂剂以及预定浓度的所述导电聚合物的混合物；使织物与所述混合物接触以用所述导电聚合物和掺杂剂涂覆所述织物；以及干燥所述涂覆的织物。还公开了一种传感纺织品装置，其包括：这种传感纺织品、导电背衬层以及设置在所述传感纺织品和导电背衬层之间的间隔层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于形成传感纺织品的方法和传感纺织品装置
本公开涉及一种形成传感纺织品的方法和传感纺织品装置。更具体地，本公开涉及制造为可穿戴智能纺织品的传感纺织品装置。
技术介绍
对智能服装、智能纺织品或织物的需求日益增长。这种智能纺织品或织物是结合了为穿着者增加价值的电气元件或电子元件的织物。一些智能纺织品允许变色和发光。还需要在这种纺织品中纳入更有用的功能。有用的功能可以涉及提供传感器和动作检测系统。然而，许多这样的系统需要穿戴时不舒服的电池，或者不能提供高分辨率的动作测定。因此，希望提供一种具有与现有技术的传感纺织品相比增强的或不同的功能的传感纺织品，或者至少提供一种有用的替代物。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种形成传感纺织品的方法，包括：提供导电聚合物、掺杂剂和溶剂；将所述导电聚合物、掺杂剂和溶剂混合以形成具有预定比率的所述导电聚合物和所述掺杂剂以及预定浓度的所述导电聚合物的混合物；使织物与所述混合物接触以用所述导电聚合物和掺杂剂涂覆所述织物；以及干燥所述涂覆的织物。提供导电聚合物可以包括提供导电有机聚合物。所述导电聚合物可以作为溶液中的分散体提供。提供导电聚合物可以包括提供聚(3,4-乙烯二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT：PSS)。提供掺杂剂可以包括提供掺杂剂以提高所述导电聚合物在所述涂覆的织物上干燥后的导电性。提供掺杂剂可以包括提供二甲基亚砜(DMSO)。将所述导电聚合物、掺杂剂和溶剂混合以形成具有预定比率的所述导电聚合物与掺杂剂的混合物，可以包括向所述导电聚合物中掺杂5重量％的所述掺杂剂。提供溶剂可以包括提供水。提供水可以包括提供去离子水。将所述导电聚合物、掺杂剂和溶剂混合以形成具有预定浓度的所述导电聚合物的混合物，可以包括将所述导电聚合物、掺杂剂和溶剂混合以形成具有12.5％导电聚合物的混合物。干燥所述涂覆的织物可以包括于80℃干燥所述涂覆的织物至少30分钟。本文还公开了一种传感纺织品装置，包括：传感纺织品，包括以预定比率的导电聚合物和掺杂剂涂覆的织物；和基底，其中所述传感纺织品在至少两个间隔开的位置处附着到所述基底，并且具有静止状态和发电状态，在该静止状态下所述传感纺织品与所述基底在所述至少两个间隔开的位置之间间隔开，在该发电状态下所述传感纺织品与所述基底在所述至少两个间隔开的位置之间接触。所述传感纺织品可以在所述至少两个间隔开的位置之间形成拱，并且伸展所述基底使所述传感纺织品进入所述发电状态。所述传感纺织品可以形成两个或更多个拱，所述两个或更多个拱与所述基底在所述至少两个间隔开的位置中各自的位置对。因此，所述传感纺织品在所述至少两个间隔开的位置之间与所述基底间隔开包括所述传感纺织品在所述两个间隔开的位置之间在所述传感纺织品的长度上与所述基底间隔开，以及在实施方案中，例如在那些结合了两个或更多个拱的实施方案中，传感纺织品在其长度的不同部分在所述至少两个间隔开的位置之间与基底间隔开。在替代实施方案中，连续片的传感纺织品的拱可以被认为与所述基底间隔开，其中所述至少两个间隔开的位置中的两个位于所述拱和相邻拱之间和/或所述拱和所述连续片的端部之间。传感纺织品可以包括以非接触布置附着到所述基底的至少两个传感纺织品部分。传感纺织品装置可以配置为佩戴在手指上，所述间隔开的位置在所述手指的关节的相对侧。如果提供了两个或更多个拱，则所述两个或更多个拱中的一个的位置对可以位于所述手指的关节的相对侧，并且所述两个或更多个拱中的另一个的位置对可以位于所述手指的不同关节的相对侧。所述两个或更多个拱中的每个拱可以与所述两个或更多个拱中的至少另一个拱的尺寸不同。所述传感纺织品装置可以包括单个条带的所述传感纺织品，并且所述两个或更多个拱沿着所述条带形成一系列拱。所述一系列拱的尺寸逐渐增大。所述传感纺织品装置中的所述传感纺织品可以由上述方法形成。本文还公开了一种传感纺织品装置，包括：根据上述方法所形成的传感纺织品；导电背衬层；以及设置在所述传感纺织品和导电背衬层之间的间隔层。所述间隔层是聚四氟乙烯(PTFE)。所述导电背衬层是铝。所述传感纺织品可以配置为位于人体上的第一位置，并且所述间隔层和导电背衬层配置为位于所述人体上的第二位置，所述第二位置在所述人体的运动过程中经过所述第一位置，从而所述激活传感纺织品装置。另外，本文描述了一种包括如上所述的传感纺织品装置的服装。所述服装是用于传感使用者步态的袜。附图说明现在将参考附图，仅通过非限制性实施例来描述传感纺织品和形成传感纺织品的方法的一些实施方案，其中：图2包括图2a至图2c，示出了：图2a-应用于人体的多个部位的多种配置的智能纺织品-例如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT：PSS)；图2b-图2a的智能纺织品的图像和该图像的一部分的扫描电子显微镜(SEM)放大视图；以及图2c-使用图2a的智能纺织品形成的摩擦纳米发电机(TENG)运行的机制；图3包括图3a至图3c，示出了：图3a-根据本教导形成的智能纺织品的示意图；图3b-多种掺杂浓度的掺杂剂的智能纺织品的开路输出电压；以及图3c-多种掺杂浓度的掺杂剂的智能纺织品的短路输出电流；图4包括图4a至图4f，示出了：图4a-随时间的重复拍手或手轻敲的电压输出；图4b-图4a的重复拍手或手轻敲的输出功率与电阻的关系；图4c-随时间的重复踏步的电压输出；图4d-图4c的重复踏步的输出功率与电阻的关系；图4e-图4a的重复拍手或手轻敲下多种电容器的充电曲线；以及图4f-图4c的重复踏步下多种电容器的充电曲线；图5包括图5a至图5e，示出了：图5a-不同高度的单拱应变传感器的输出安培数；图5b-多拱应变传感器在逐渐伸展下的示意图；图5c-多拱应变传感器的图像；图5d-图5c的多拱应变传感器的输出电压；以及图5e-图5c的多拱应变传感器在多种应变下的实时输出；图6包括图6a至图6b，示出了：图6a-涂覆的纺织品条带的图像；以及图6b-在不同的应变量下电阻的变化；图7包括图7a至图7c和图7e至图7k，示出了：图7a-安装在手上的用于测量手指运动的双拱传感器的图像；图7b-图7a的传感器和手的图像，其中手弯曲以激活双拱传感器的第一拱；图7c-图7a的传感器和手的图像，其中手弯曲以激活双拱传感器的第二拱；图7d-图7a的传感器和手的图像，其中手弯曲以激活双拱传感器的第一拱和第二拱；图7e-包含位于各自手指关节(如指关节)的两个独立的传感器的设计；图7i-包含双拱传感器的设计，每个拱位于各自手指关节处；图7f和图7j-分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成传感纺织品的方法，包括：/n提供导电聚合物、掺杂剂和溶剂；/n将所述导电聚合物、掺杂剂和溶剂混合以形成具有预定比率的所述导电聚合物和所述掺杂剂以及预定浓度的所述导电聚合物的混合物；/n使织物与所述混合物接触以用所述导电聚合物和掺杂剂涂覆所述织物；以及/n干燥所述涂覆的织物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181019 SG 10201809281S1.一种用于形成传感纺织品的方法，包括：
提供导电聚合物、掺杂剂和溶剂；
将所述导电聚合物、掺杂剂和溶剂混合以形成具有预定比率的所述导电聚合物和所述掺杂剂以及预定浓度的所述导电聚合物的混合物；
使织物与所述混合物接触以用所述导电聚合物和掺杂剂涂覆所述织物；以及
干燥所述涂覆的织物。


2.根据权利要求1的方法，其中提供导电聚合物包括提供导电有机聚合物。


3.根据权利要求1或2的方法，其中所述导电聚合物作为溶液中的分散体提供。


4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其中提供导电聚合物包括提供聚(3,4-乙烯二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT：PSS)。


5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其中提供掺杂剂包括提供掺杂剂以提高所述导电聚合物在所述涂覆的织物上干燥后的导电性。


6.根据权利要求5的方法，其中提供掺杂剂包括提供二甲基亚砜(DMSO)。


7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其中将所述导电聚合物、掺杂剂和溶剂混合以形成具有预定比率的所述导电聚合物与掺杂剂的混合物，包括向所述导电聚合物中掺杂5重量％的所述掺杂剂。


8.根据权利要求1至7中任一项的方法，其中提供溶剂包括提供水。


9.根据权利要求8的方法，其中提供水包括提供去离子水。


10.根据权利要求1至9中任一项的方法，其中将所述导电聚合物、掺杂剂和溶剂混合以形成具有预定浓度的所述导电聚合物的混合物，包括将所述导电聚合物、掺杂剂和溶剂混合以形成具有12.5％导电聚合物的混合物。


11.根据权利要求1至10中任一项的方法，其中干燥所述涂覆的织物包括于80℃干燥所述涂覆的织物至少30分钟。


12.一种传感纺织品装置，包括：
传感纺织品，包括以预定比率的导电聚合物和掺杂剂涂覆的织物；和
基底，
其中所述传感纺织品在至少两个间隔开的位置处附着到所述基底，并且具有静止状态和发电状态，在该静止状态下所述传感纺织品与所述基底在所述至少两个间隔开的位置之间间隔开，在该发电状态下所述传感纺织品与所述基底在所述至少两个间隔开的位置之间接触。


13.根据权利要求12的传感纺...

【专利技术属性】
技术研发人员：何田依依，李正国，石琼锋，王昊，朱铭鲁，
申请(专利权)人：新加坡国立大学，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG