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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性传感器制造,尤其是涉及一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法。
技术介绍
1、青光眼是全球首位不可逆致盲性眼病。青光眼指的是由于眼睛内压力升高,损害视神经而导致视野狭窄甚至失明的一组疾病。眼压是指眼球内容物作用于眼球壁及内容物之间相互作用的压力,正常眼压范围为10mmhg-21mmhg。对于眼压异常的青光眼患者,最有效的慢病管理策略是通过及时用药或手术等手段降低眼压,减缓视神经的损害。因此对眼压进行及时监测,及时治疗,能够降低青光眼致盲率。
2、目前,临床上通常采用压平式眼压测量计及非接触式眼压测量计,如goldman眼压测量计。但这些手段仅限在医生指导下进行测量,无法满足青光眼患者的24小时的眼压监测需求。因此,目前仍亟需一种方便易操作且安全舒适的24小时连续眼压监测设备。
3、目前,研究人员已经提出植入式及角膜接触镜式眼压传感器,其中角膜接触镜作为一种非侵入式传感器平台,已经被广泛应用于测量眼压、视网膜电位和泪液中的葡萄糖、乳酸、皮质醇、ph值和k+离子浓度等生理信号。例如采用石墨烯等碳材料作为眼压接触镜的敏感材料,基于惠斯通电桥,实现眼压的实时监测。然而,现有技术存在几个突出问题:
4、1.对于植入式眼压传感器,需要进行手术植入,某些需要穿透眼球壁,具有眼液泄露及眼内炎症发生的风险,除此之外还具有电流泄露的可能性,临床难以实际应用;
5、2.加工成本高,难以实际批量生产。如采用氧化石墨烯作为敏感材料,因氧化石墨烯与石墨烯相比导电性较差,因此需要进行还原,需要额
6、3.mxene现多应用于平面电极,缺少曲面成型路线。
技术实现思路
1、为实现上述目的,本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法。
2、为实现上述目的,本专利技术公开了一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法,具体包括以下步骤:
3、s1、在表面洁净的硅片上,蒸镀一层金属牺牲层后,旋涂一层聚合物牺牲层,透过掩模板喷涂眼压传感器的敏感材料沉积到眼压传感器的电极;
4、s2、在步骤s1中得到的电极上封装一层聚二甲基硅氧烷(pdms)后,置入三氯化铁(fecl3)铜刻蚀剂中,浸泡2h,去除金属牺牲层,得到封装好的器件;
5、s3、使用去离子水冲洗步骤s2得到的器件,使用定制铜模具,在160~180℃鼓风箱内热压30~60min,形成曲面,曲面成型后,将曲面器件浸泡在丙酮中去除聚合物牺牲层,即可得到柔性曲面眼压监测传感器。
6、优选的,步骤s1中聚合物牺牲层为pmma、聚偏氟乙烯(pvdf)以及聚乙烯醇(pva)中的任意一种。
7、优选的,所使用的的金属牺牲层为铜(cu)和铝(al)中的任意一种,蒸镀厚度为100nm。
8、优选的,所使用的为光刻得到的可去除掩模版,掩模板使用前需要使用500rpm旋10s后使用3000rpm旋30s,前烘150s,曝光10s,显影7s。
9、优选的,所述眼压传感器的敏感材料为二维材料mxene,mxene为ti3c2tx、ti2ctx、ti3cntx、nb2ctx、mo2tic2tx、v2ctx或mo2ctx中的任意一种。
10、优选的,喷涂的眼压传感器的敏感材料为0.5mg/ml mxene水分散液,使用0.2mpa氮气喷涂,喷涂距离为20cm。
11、优选的,步骤s2得到的mxene基电极结构使用导电银浆将端脚与fpc软排线连接。
12、优选的,聚合物和交联剂按质量配比1:10,进行混合,固化温度为60℃,时间为30min。
13、优选的,所使用的铜模具的曲率半径为8.4-8.6mm,直径为12-14mm,由上,中,下三部分组成。
14、因此,本专利技术采用上述的一种柔性眼压监测传感器的制备方法,具备以下有益效果:
15、1、本专利技术引入了聚合物牺牲层,避免了传感器电极在热压曲面成型的过程中造成的性能衰退;
16、2、本专利技术公开的制备方法使用定制铜质模具,热压平面眼压传感器,简化曲面化电极的制备流程;
17、3、本专利技术公开的制备方法使用mxene作为眼压传感器的敏感材料,由于mxene具有优异的导电性以及平面的二维结构,以mxene为敏感材料的眼压传感器具有极高的灵敏度,在热压后仍然能保持一定的导电性;
18、4、本专利技术公开的制备方法制备得到的曲面器件,具有和人角膜一致的曲率半径,具有良好的佩戴舒适性,可长期佩戴;
19、5、本专利技术采用成熟的半导体加工工艺,结合mxene材料的优异的水分散性,具有加工简单,成本低廉等优势。
20、下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,步骤S1中聚合物牺牲层为PMMA、聚偏氟乙烯(PVDF)以及聚乙烯醇(PVA)中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,所使用的的金属牺牲层为铜(Cu)和铝(Al)中的任意一种,蒸镀厚度为100~150nm。
4.根据权利要求1所述的一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,步骤S1中的掩模板为光刻得到的可去除掩模版,掩模板使用前需要使用500rpm旋10s后使用3000rpm旋30s,前烘150s,曝光10s,显影7s。
5.根据权利要求1所述的一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,所述眼压传感器的敏感材料为二维材料MXene,MXene为Ti3C2Tx、Ti2CTx、Ti3CNTx、Nb2CTx、Mo2TiC2Tx、V2CTx或Mo2CTx中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种柔性曲面眼压监测传感器
7.根据权利要求1所述的一种柔性眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,步骤S2得到的MXene基电极结构使用导电银浆将端脚与FPC软排线连接。
8.根据权利要求1所述的一种柔性眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,聚合物和交联剂按质量配比1:10,进行混合,固化温度为60℃,时间为30min。
9.根据权利要求12所述的一种柔性眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,所使用的铜模具的曲率半径为8.4-8.6mm,直径为12-14mm,由上、中、下三部分组成。
...【技术特征摘要】
1.一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,步骤s1中聚合物牺牲层为pmma、聚偏氟乙烯(pvdf)以及聚乙烯醇(pva)中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,所使用的的金属牺牲层为铜(cu)和铝(al)中的任意一种,蒸镀厚度为100~150nm。
4.根据权利要求1所述的一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,步骤s1中的掩模板为光刻得到的可去除掩模版,掩模板使用前需要使用500rpm旋10s后使用3000rpm旋30s,前烘150s,曝光10s,显影7s。
5.根据权利要求1所述的一种柔性曲面眼压监测传感器的制备方法,其特征在于,所述眼压传感器的敏感材料为二维材料mxene,mxene为t...
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