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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及柔性压力检测仪,特别涉及一种便携式柔性压力检测仪。
技术介绍
1、柔性压力检测仪由于其柔软、可穿戴、相容性好等特性,受到了广泛的关注。压力传感器是柔性压力检测仪中的核心部件,是将外界环境中的压力信号转换为可采集的电信号的一类重要器件。压力传感器有多种传导机制,如压阻式、电容式和压电式等。其中压阻式压力传感器因其简单的器件结构、易于读取的机制和高像素密度而受到深入研究。从应用场景和性能要求出发,压力传感器对材料有特定的选择,而且也逐渐进入多学科交叉的领域,如人工智能、理论建模、制造工程、信号处理等。
2、柔性压力检测仪的应用场景很广。在超低压范围内便携式柔性压力检测仪可以检测微弱的声音,用于制造超敏感电子皮肤;在低压和中压范围内,便携式柔性压力检测仪常见于健康护理和医疗诊断系统等。除此之外,便携式柔性压力检测仪的应用也拓展到了较高压范围,如拳击运动及一些极限运动中。
3、高灵敏度、宽线性范围和宽响应范围是柔性压力检测仪的主要性能要求。但是,传统的压力检测仪往往无法兼备灵敏度高、线性范围宽和响应范围宽的优点。另外,传统压力检测仪难以具备抗菌功能。
技术实现思路
1、鉴于此,有必要针对压力检测仪性能上的缺陷进行再设计,以提供一种高线性度、高灵敏度、宽响应范围的便携式柔性压力检测仪,以应用于人体健康与运动监测。柔性压力检测仪中的基底材质采用纯壳聚糖水刺无纺布,具有良好的生物可降解性、生物相容性和抑菌性。
2、为解决上述问题,本申请采用下述技术方
3、本申请目的之一,提供了一种便携式柔性压力检测仪,所述便携式柔性压力检测仪为三明治夹层结构,包括中间的功能层和外部的封装层,其中,所述功能层包括第一基底以及沉积在所述第一基底上的导电纳米材料;所述封装层包括第二基底以及粘附在所述第二基底上的导电电极片;所述第一基底和第二基底的材质为纯壳聚糖水刺无纺布。
4、优选的,所述第一基底的厚度为300-350μm。
5、优选的,所述第二基底的厚度为300-350μm。
6、优选的,所述导电纳米材料采用mxene;进一步优选多层黏土状ti3c2tx。
7、优选的,所述导电电极片为铜箔,厚度为30-50μm。
8、优选的,所述便携式柔性压力检测仪厚度为960-1150μm。
9、本申请目的之二,提供了一种便携式柔性压力检测仪的制备方法,包括下述步骤:
10、将所述导电纳米材料沉积到所述第一基底上以获取所述功能层;
11、将所述导电电极片粘附在所述第二基底上以获取所述封装层;
12、将所述封装层封装固定。
13、优选的,通过电泳工艺将所述导电纳米材料沉积到所述第一基底上,包括:
14、将mxene溶解于去离子水中,超声混合均匀,得到电泳溶液;
15、将所述第一基底固定在正极电极片上,所述正极电极片与负极电极片相对放置,固定在模具上,取所述电泳溶液,使其液面没过所述模具;
16、将电源电压设置为3-6v并连接整个闭合回路;
17、将第一基底正反面交替固定于正极电极片上进行电泳,将所述mxene沉积到所述第一基底上。
18、优选的,采用丙烯酸胶带或胶水粘合导电电极片与第二基底。
19、优选的,将所述封装层封装固定,包括:
20、在所述功能层放置在两片所述封装层中间,在功能层周围粘合上下两片封装层;
21、将所述上下两片封装层尾部以冷压薄膜端子固定。
22、本申请采用上述技术方案,其有益效果如下:
23、本申请提供的便携式柔性压力检测仪及其制备方法,得到了一种线性度高、灵敏度高、响应范围宽的便携式柔性压力检测仪。所述便携式柔性压力检测仪为三明治夹层结构,包括中间的功能层和外部的封装层,在功能层中,导电纳米材料沉积至第一基底的表面并均匀包裹在纤维上,受压时,纤维相互接触并受到挤压,因此得到多条导电通路;另由于纯壳聚糖水刺无纺布具有较小的杨氏模量,纤维层的柔韧性强,内部接触面积大,得到的便携式柔性压力检测仪响应范围较宽,最高达到1.5mpa,可以应用于微小压力(<100pa)、中压(kpa范围内)和高压(mpa范围内)的多种压力传感使用场景;灵敏度高,使其可以应用于精确判断压力变化的场景;线性度高,线性度相关系数r2=0.996。另外,由于所述纯壳聚糖水刺无纺布具有良好的生物可降解性、生物相容性和抑菌性,加强了便携可穿戴式压力检测仪的优势,并有潜力在医疗卫生交叉领域进一步发展。
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1.一种便携式柔性压力检测仪,其特征在于,所述便携式柔性压力检测仪为三明治夹层结构,包括中间的功能层和外部的封装层,其中,所述功能层包括第一基底以及沉积在所述第一基底上的导电纳米材料;所述封装层包括第二基底以及粘附在所述第二基底上的导电电极片。所述第一基底和第二基底的材质为纯壳聚糖水刺无纺布。
2.如权利要求1所述的便携式柔性压力检测仪,其特征在于,所述第一基底的厚度为300-350μm。
3.如权利要求1所述的便携式柔性压力检测仪,其特征在于,所述第二基底的厚度为300-350μm。
4.如权利要求1所述的便携式柔性压力检测仪,其特征在于,所述导电纳米材料采用Mxene。
5.如权利要求1所述的便携式柔性压力检测仪,其特征在于,所述导电电极片为铜箔,厚度为30-50μm。
6.如权利要求1所述的便携式柔性压力检测仪,其特征在于,所述便携式柔性压力检测仪厚度为960-1150μm。
7.一种如权利要求1所述的便携式柔性压力检测仪的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:将所述导电纳米材料沉积到所述第一基底上以获取
8.如权利要求7所述的便携式柔性压力检测仪的制备方法,其特征在于,通过电泳工艺将所述导电纳米材料沉积到所述第一基底上,包括:
9.如权利要求7所述的便携式柔性压力检测仪的制备方法,其特征在于,采用丙烯酸胶带或胶水粘合导电电极片与第二基底。
10.如权利要求7所述的便携式柔性压力检测仪的制备方法,其特征在于,将所述封装层封装固定,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种便携式柔性压力检测仪,其特征在于,所述便携式柔性压力检测仪为三明治夹层结构,包括中间的功能层和外部的封装层,其中,所述功能层包括第一基底以及沉积在所述第一基底上的导电纳米材料;所述封装层包括第二基底以及粘附在所述第二基底上的导电电极片。所述第一基底和第二基底的材质为纯壳聚糖水刺无纺布。
2.如权利要求1所述的便携式柔性压力检测仪,其特征在于,所述第一基底的厚度为300-350μm。
3.如权利要求1所述的便携式柔性压力检测仪,其特征在于,所述第二基底的厚度为300-350μm。
4.如权利要求1所述的便携式柔性压力检测仪,其特征在于,所述导电纳米材料采用mxene。
5.如权利要求1所述的便携式柔性压力检测仪,其特征在于,所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:顾梦溪,马庆,余洋,潘莙妍,蒋嘉豪,施栋琪,徐波,王晶晶,
申请(专利权)人:度微检测技术杭州有限公司,
类型:发明
国别省市:
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