【技术实现步骤摘要】
本技术特别涉及一种可穿戴嵌入式柔性电热传感结构、传感器及可穿戴设备，属于柔性传感器。
技术介绍
1、目前制备柔性电子材料的主要基材有橡胶、塑料、有机硅等。难以降解，可回收比例较低，对环境造成巨大威胁，且传感结构单一，缺乏复合功能及复杂场景应用，传感材料与基质之间的弱亲和力直接限制其耐久性及抗疲劳能力。碳系传感材料一直没能良好解决分散问题，大多使用超声振荡和有机分散剂结合分散，其中有机分散剂易造成成型传感材料内含缺陷，无法得到良好分散效果。目前制备可穿戴式柔性电子传感器无法实现实时可控灵敏度，有些需要高灵敏度的使用场景和一些需要较低灵敏度的使用场景无法兼容，使得传感器应用场景受限。
2、专利201910793284.7公开了一种锑掺杂sno2@碳纳米管复合膜的制备方法，采用水热法将sb掺杂sno2负载到碳纳米管薄膜上，电热效率明显提高。由此可见，当前以碳纳米管为基础或增强材料的电热膜并没有解决碳纳米管容易团聚的问题，这样会导致电热不均。专利201910967180.3公开了一种水性碳纳米管高导电膜的制备方法，将碳纳米管水性分散液涂于加热的转印辊表面，形成连续碳纳米管膜后通过热压转印至带有热熔胶的塑料基材，之后通过等离子或电弧刻蚀工艺将分散剂清理后得到高导电的碳纳米管层。但将分散剂清理之后得到的碳纳米管层会有不可避免的缺陷影响。专利201510230768.2公开了一种碳纳米管应用于地暖电热膜上的方法，方法是将两根铜箔丝竖直穿过所述涤纶布的两侧，再将涤纶布通过所制取的碳纳米管液相，这种材料结构虽然可以在一定程度上解决碳系
技术实现思路
1、本技术的主要目的在于提供一种可穿戴嵌入式柔性电热传感结构、传感器及可穿戴设备，能够通过同一材料层同时实现电热与应变传感监测，且电热单元与传感单元分离工作，可以实现可控变温与实时传感，功能性强，从而克服现有技术中的不足。
2、为实现前述技术目的，本技术采用的技术方案包括：
3、本技术一方面提供了一种可穿戴嵌入式柔性电热传感结构，包括传感结构、至少一电热结构和至少一绝缘结构，所述电热结构嵌设在所述传感结构内，所述绝缘结构设置在所述电热结构与所述传感结构之间，所述电热结构与所述传感结构经所述绝缘结构电性隔离。
4、本技术另一方面还提供了一种可穿戴嵌入式柔性电热传感器，包括依次层叠设置的导热层、第一绝缘层、电热传感层、第二绝缘层和隔热层，其中，所述电热传感层包括所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构。
5、本技术另一方面还提供了一种可穿戴设备，包括所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构或者所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感器。
6、与现有技术相比，本技术的优点包括：
7、1)本技术提供的一种可穿戴嵌入式柔性电热传感器能够通过同一材料层同时实现电热与应变传感监测，且电热单元与传感单元分离工作，可以实现可控变温与实时传感，功能性强。
8、2)本技术提供的一种可穿戴嵌入式柔性电热传感器在传感器表面施加应力范围小于损伤应力的40％～80％的情况下发热层电阻呈类抛物线变化，拟合度可达0.9914，可以通过电阻变化精确检测应力变化，传感灵敏度高。
9、3)本技术提供的一种可穿戴嵌入式柔性电热传感器所有材料均采用可降解材料，核心电热传感层采用全碳系材料制成，环保性强。
10、4)本技术提供的一种可穿戴嵌入式柔性电热传感器制备成本不高，可以实现工业化量产，性价比高。
11、5)本技术提供的一种可穿戴嵌入式柔性电热传感器中的电热传感层可通过调配碳纳米管与石墨烯之间的比例灵活调控电阻率，实现可控的电热与高传感灵敏度，且可通过可控电热实时控制传感器灵敏度。
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1.一种可穿戴嵌入式柔性电热传感结构，其特征在于，包括：传感结构、至少一电热结构和至少一绝缘结构，所述电热结构嵌设在所述传感结构内，所述绝缘结构设置在所述电热结构与所述传感结构之间，所述电热结构与所述传感结构经所述绝缘结构电性隔离。
2.根据权利要求1所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构，其特征在于：所述传感结构具有至少一收容孔，每一所述收容孔内嵌设有一个所述电热结构和一个所述绝缘结构，所述绝缘结构填充在所述电热结构与所述收容孔之间的间隙内；
3.根据权利要求2所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构，其特征在于，包括：多个电热结构，多个电热结构之间电性连接。
4.根据权利要求2或3所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构，其特征在于：所述收容孔沿选定方向形成的正投影的形状与所述电热结构沿所述选定方向形成的正投影的形状不同；
5.根据权利要求1或2或3所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构，其特征在于：所述传感结构为主要由单壁碳纳米管与多壁碳纳米管形成的巴斯纸传感膜；
6.根据权利要求1或2或3所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构，其特征在
7.一种可穿戴嵌入式柔性电热传感器，其特征在于，包括：依次层叠设置的导热层、第一绝缘层、电热传感层、第二绝缘层和隔热层，其中，所述电热传感层包括权利要求1-6中任一项所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构。
8.根据权利要求7所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感器，其特征在于：所述导热层包括导热凝胶层；和/或，所述导热层的厚度为0.2～0.5mm；
9.根据权利要求7所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感器，其特征在于，还包括耐磨层，所述耐磨层层叠设置在所述隔热层背对所述第二绝缘层的一侧；
10.一种可穿戴设备，其特征在于包括权利要求1-6中任一项所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构或者权利要求7-9中任一项所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种可穿戴嵌入式柔性电热传感结构，其特征在于，包括：传感结构、至少一电热结构和至少一绝缘结构，所述电热结构嵌设在所述传感结构内，所述绝缘结构设置在所述电热结构与所述传感结构之间，所述电热结构与所述传感结构经所述绝缘结构电性隔离。
2.根据权利要求1所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构，其特征在于：所述传感结构具有至少一收容孔，每一所述收容孔内嵌设有一个所述电热结构和一个所述绝缘结构，所述绝缘结构填充在所述电热结构与所述收容孔之间的间隙内；
3.根据权利要求2所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构，其特征在于，包括：多个电热结构，多个电热结构之间电性连接。
4.根据权利要求2或3所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构，其特征在于：所述收容孔沿选定方向形成的正投影的形状与所述电热结构沿所述选定方向形成的正投影的形状不同；
5.根据权利要求1或2或3所述的可穿戴嵌入式柔性电热传感结构，其特征在于：所述传感结构为主要由单壁碳纳米管与多...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宝龙，吴廷洋，唐福康，茅东升，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：新型
国别省市：
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