本实用新型专利技术公开了一种智能织物及多功能可穿戴装置,属于智能穿戴领域。针对现有技术中存在的检测不完全,不方便的问题,本发明专利技术提供了一种智能织物及多功能可穿戴装置,一种智能织物,包括检测区域和供电区域,所述的检测区域包括布料基层,布料基层上设置有不少于一根柔性应变纤维传感器和不少于一根柔性电化学纤维传感器,柔性应变纤维传感器和柔性电化学纤维传感器分别编织在布料基层上,所述的供电区域由纤维锂离子电池编织而成,供电区域柔性应变纤维传感器和柔性电化学纤维传感器连接,为柔性应变纤维传感器和柔性电化学纤维传感器供电。它可以实现多功能的检测,柔性贴身,且可以方便的进行穿脱,功能更加完善。功能更加完善。功能更加完善。
【技术实现步骤摘要】
一种智能织物及多功能可穿戴装置
[0001]本技术涉及智能穿戴领域,更具体地说,涉及一种智能织物及多功能可穿戴装置。
技术介绍
[0002]纤维电子器件具有微型化、柔性好、易于编织集成等特点。近年来,围绕导电纤维,研究工作者已开发出一系列物理/化学纤维传感器、纤维电化学电池、纤维超级电容器及发光纤维等器件。进一步借助成熟的编织技术,以纤维电子器件为基础能够构建多功能织物。多功能织物凭借其质轻、透气导湿、柔性舒适等特点,能够融入日常服装,有望取代市场上大多数的可穿戴健康监测设备,创造出一个电子织物的世界。目前,在智能可穿戴织物领域还没有出现集纤维传感器、纤维电池及纤维发光器件于一体的多功能智能织物。并且,对于多功能电子纤维如何恰当地融入日常织物,实现便携式、拆卸式使用,业界尚无相关专利技术。
[0003]现有技术中,彭慧胜等报道了将纤维锂离子电池、纤维电化学传感器及纤维发光器件通过编织、刺绣等工艺集成在成品衣物上获得的多功能织物。实现了在纤维器件的一体化集成。但是该项目的多功能不具有便携和可拆卸性,所有纤维器件的功能只能实现在一件衣物上。同时,其传感器只能检测汗液中的生化信号,而无法检测心率及血压等物理信号。
[0004]王列等报道了通过将葡萄糖纤维传感器、钠离子纤维传感器、钾离子纤维传感器、pH纤维传感器及银/氯化银参比电极编织为电化学传感织物,并将其编织在服装里,连接无线传感器,构建智能传感服装,实现体表汗液成分信息的实时监测。但是该项目的智能传感服装不具备织物显示和物理信号传感功能,无法实现供能器件的柔性化,同时不具备便携和可拆卸性,所有传感织物的功能这只能实现在一件衣物上。
[0005]任鹏刚等报道了基于银纳米线/石墨烯的柔性导电织物传感器的制备方法,具体为:首先交替使用无水乙醇和去离子水清洗聚酯织物,干燥,再将聚酯织物浸泡石墨烯分散液中,干燥,重复进行浸泡
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干燥数次,之后将石墨烯导电织物浸入银纳米线悬浮液中,震荡,干燥;最后使用聚氨酯溶液浸涂的银纳米线/石墨烯导电织物,固化,将双面铜胶安装于导电织物的顶面和底面,得到基于银纳米线/石墨烯的柔性导电织物传感器。该项目使用石墨烯和银纳米线作为导电功能层材料,以轻薄透气的聚酯织物为柔性基体材料,制备的导电聚酯织物传感器具有优良的导电性和耐久性,以及良好的透气性。但是该项目的基于银纳米线/石墨烯的柔性导电织物传感器只能实现物理应变信号的采集,而无法分析汗液中的化学信号。同时,没有实现织物显示和柔性功能。对于织物如何与日常服装进行融合也无相关设计。
技术实现思路
[0006]1.要解决的技术问题
[0007]针对现有技术中存在的检测不完全,不方便的问题,本专利技术提供了一种智能织物
及多功能可穿戴装置,它可以实现多功能的检测,柔性贴身,且可以方便的进行穿脱,功能更加完善。
[0008]2.技术方案
[0009]本技术的目的通过以下技术方案实现。
[0010]一种智能织物,包括检测区域和供电区域,所述的检测区域包括布料基层,布料基层上设置有不少于一根柔性应变纤维传感器和不少于一根柔性电化学纤维传感器,柔性应变纤维传感器和柔性电化学纤维传感器分别编织在布料基层上,所述的供电区域由纤维锂离子电池编织而成,供电区域柔性应变纤维传感器和柔性电化学纤维传感器连接,为柔性应变纤维传感器和柔性电化学纤维传感器供电。
[0011]更进一步的,所述的织物为面布,锦纶,涤纶或无纺布。
[0012]更进一步的,所述的柔性应变纤维传感器和柔性电化学纤维传感器都在径向或者都在纬向上编制,互相之间不交叉。
[0013]更进一步的,所述的柔性电化学纤维传感器包括pH电化学传感器,Na+电化学传感器,K+电化学传感器,葡萄糖电化学传感器中的一种或者多种。
[0014]更进一步的,还设置有参比电极,参比电极与柔性电化学纤维传感器配套。
[0015]更进一步的,柔性应变纤维传感器、柔性电化学纤维传感器和参比电极分别通过导线连接集成芯片的端口,纤维锂离子电池为柔性应变纤维传感器、柔性电化学纤维传感器、参比电极和集成芯片供电。
[0016]更进一步的,供电区域上层还设置有柔性电致发光纤维编织而成的发光层,发光层连接集成芯片的端口。
[0017]一种多功能可穿戴装置,包括如上述所述的智能织物,还设置有穿戴孔和集成芯片,穿戴孔用于穿过穿戴部位,将纤维织物穿在所需部位,集成芯片用于连接柔性应变纤维传感器和柔性电化学纤维传感器。
[0018]更进一步的,所述的穿戴孔直径大于穿戴部位直径。
[0019]更进一步的,所述的穿戴孔两侧设置有连接部位,用于搭载穿戴部位两侧。
[0020]3.有益效果
[0021]相比于现有技术,本专利技术的优点在于:
[0022]便携可拆卸式设计使得本专利技术将能够在绝大多数日常服装上使用。功能方面,紧贴背部的传感区域实现“物理+化学”的双维度监测。另一方面,高灵敏度的柔性应变纤维传感器实现心率和血压的数据获取。贴在外部服装的纤维电池及发光区域,则承担整个系统的供能及数据实时显示供能。
附图说明
[0023]图1为本技术的可穿戴装置结构示意图;
[0024]图2为检测层结构示意图;
[0025]图3为供电层结构示意图;
[0026]图4为可穿戴装置使用示意图之一;
[0027]图5为可穿戴装置使用示意图之二。
[0028]图中标号说明:
[0029]1、检测区域;101、柔性电化学纤维传感器;102、柔性应变纤维传感器;
[0030]2、供电区域;201、发光层;202、纤维锂离子电池;3、集成芯片;4、穿戴孔。
具体实施方式
[0031]下面结合说明书附图和具体的实施例,对本技术作详细描述。
[0032]实施例1
[0033]本方案通过设置有一种智能纤维织物用于对人体进行运动信息和汗液生化信息检测,如图1、2、3所示,本织物由检测区域1和供电区域2构成,所述的检测区域,包括布料基层,布料基层可以为任意布料,如面布,锦纶,涤纶,无纺布等,布料基层上设置有不少于一根柔性应变纤维传感器102和不少于一根柔性电化学纤维传感器101,柔性应变纤维传感器可以检测佩戴者的心跳、呼吸频率等物理信息,柔性电化学纤维传感器可以检测佩戴者汗液中的pH、钾离子、钠离子、葡萄糖等化学信息,通过物理和化学双信息的采集,可以得到更加全面的佩戴者的生理健康状况。柔性应变纤维传感器102和柔性电化学纤维传感器101分别为纤维状的线性结构,柔性应变纤维传感器102和柔性电化学纤维传感器101分别编织在布料基层上,一般而言,柔性应变纤维传感器102和柔性电化学纤维传感器101都在径向或者都在纬向上编制,互相之间不交叉。柔性应变纤维传感器102和柔性电化学纤维传感器101接口分别连接集成芯片的端口,通过纤维锂离子电池供电。
[0034]所述的柔性电化学纤维本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种智能织物,其特征在于,包括检测区域和供电区域,所述的检测区域包括布料基层,布料基层上设置有不少于一根柔性应变纤维传感器和不少于一根柔性电化学纤维传感器,柔性应变纤维传感器和柔性电化学纤维传感器分别编织在布料基层上,所述的供电区域由纤维锂离子电池编织而成,供电区域柔性应变纤维传感器和柔性电化学纤维传感器连接,为柔性应变纤维传感器和柔性电化学纤维传感器供电。2.根据权利要求1所述的智能织物,其特征在于,所述的织物为面布,锦纶,涤纶或无纺布。3.根据权利要求1所述的智能织物,其特征在于,所述的柔性应变纤维传感器和柔性电化学纤维传感器都在径向或者都在纬向上编制,互相之间不交叉。4.根据权利要求1所述的智能织物,其特征在于,所述的柔性电化学纤维传感器包括pH电化学传感器,Na+电化学传感器,K+电化学传感器,葡萄糖电化学传感器中的一种或者多种。5.根据权利要求1或2或4所述的智能织物,其特征在于,还设置有参比电...
【专利技术属性】
技术研发人员:邹旷怡,栗乾明,王茂森,孙梦琳,伍玉涵,李奕萱,万昊佳,张晔,
申请(专利权)人:南京大学,
类型:新型
国别省市:
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