System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种柔性自驱动心率监测设备的制备方法技术_技高网

一种柔性自驱动心率监测设备的制备方法技术

技术编号:43131777 阅读:25 留言:0更新日期:2024-10-29 17:38
本发明专利技术适用于生物医学工程领域,提供了一种柔性自驱动心率监测设备的制备方法,所述方法包括:在PET柔性导电衬底上旋涂电子传输层;合成CsPbI<subgt;3</subgt;:RE<supgt;3+</supgt;‑SnS量子点p‑n异质结材料,并旋涂在电子传输层上;在p‑n异质结光吸收层薄膜上旋涂SnS量子点掺杂的spiro‑OMeTAD空穴传输层;在空穴传输层上蒸镀Au电极层作为收集电荷的电极;制备CsPbI<subgt;3</subgt;:RE<supgt;3+</supgt;‑SnS量子点p‑n异质结光吸收层薄膜;将原有FTO衬底更换为PET柔性导电衬底。本方案实现了柔性可穿戴自驱动钙钛矿光电传感器,其器件光探测率≥1013Jones,响应/恢复时间在μs量级,在弯折5000次后仍能保持初始光电响应的95%以上;通过探测器与LED器件集成,实现对人体健康信号的实时监测,其监测结果准确度优于市场上常见的可穿戴电子设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医学工程领域,尤其涉及一种柔性自驱动心率监测设备的制备方法


技术介绍

1、近年来,随着人工智能技术的迅速发展,柔性可穿戴智能生物传感器因其具有连续、实时人体健康信号的收集和处理能力,可以为人体健康状况提供有价值的数据分析,在全球受到了广泛关注。

2、然而,该方法难以实现对心率的实时监测,集成度低,且需要在外加电压作用下进行。同时,传统方法也会占用大量医疗资源,无法实现全民居家自检。虽然,具有无创、便捷、实时监测等优势的智能电子手环等可穿戴器械可以对人体心率和血氧饱和度进行简单的动态监测,但是,市场上现有用于心率监测的医疗器械存在内部传感器响应灵敏度低、难以制备柔性器件等问题。此外,现有医疗器械需要在外加电压驱动下进行工作,导致生产和维护成本较高,同时限制了应用场景。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种柔性自驱动心率监测设备的制备方法,旨在解决
技术介绍
中确定的现有技术存在的技术问题。

2、本专利技术是这样实现的,一种柔性自驱动心率监测设备的制备方法,所述方法包括:

3、步骤1、在pet柔性导电衬底上旋涂电子传输层;

4、合成cspbi3:re3+-sns量子点p-n异质结材料,并旋涂在电子传输层上,控制旋涂速率为3500转/分钟,旋涂4次,形成p-n异质结光吸收层薄膜;

5、在p-n异质结光吸收层薄膜上旋涂sns量子点掺杂的spiro-ometad空穴传输层;

6、步骤2、在空穴传输层上蒸镀au电极层作为收集电荷的电极;

7、步骤3、控制异质结旋涂速率为3500转/分钟,旋涂4次,制备cspbi3:re3+-sns量子点p-n异质结光吸收层薄膜;

8、步骤4、准备柔性衬底,将原有fto衬底更换为pet柔性导电衬底;

9、步骤5、进行封装操作,获得柔性自驱动心率监测设备,并在封装后对设备进行测试。

10、作为本专利技术更进一步的方案,在步骤1中,所述合成cspbi3:re3+-sns量子点p-n异质结材料,具体包括:

11、s1、合成ho3+掺杂cspbi3钙钛矿量子点(pqds):

12、s2、合成cspbi3:re3+-sns量子点p-n异质结。

13、作为本专利技术更进一步的方案,所述合成ho3+掺杂cspbi3钙钛矿量子点(pqds),具体包括:

14、合成cspbi3钙钛矿量子点(pqds):

15、a.在氮气保护下,将0.8g碳酸铯溶解在25ml十八烷和1.5ml油酸中,120℃反应2小时,制备油酸铯前驱体;

16、b.在氮气环境中,将0.375mm pbi2溶解在15ml十八烷、1.5ml油酸和1.5ml油胺中,120℃反应1小时,直至pbi2完全溶解;

17、c.将以上溶液升温至240℃,注入1ml油酸铯前驱体,反应10秒后迅速转入冰水浴中冷却至室温;

18、d.向溶液中加入甲苯溶液进行离心、清洗,得到cspbi3 pqds;

19、合成ho3+掺杂cspbi3 pqds:

20、a.在上述合成cspbi3 pqds的过程中,同时加入不同摩尔比例的hoi3(pbi2与hoi3的摩尔比分别为:1:0.2,1:0.5,1:0.7,1:1),120℃反应1小时,直至完全溶解;

21、b.升温至240℃,注入1ml油酸铯前驱体,冷却、离心得到ho3+掺杂cspbi3pqds。

22、作为本专利技术更进一步的方案,所述合成cspbi3:re3+-sns量子点p-n异质结,具体包括:

23、合成p型的sns量子点:

24、a.在氮气氛围下,将5ml十八烷、3ml磷酸三辛酯、4.5ml油酸和0.383g氯化亚锡加热至120℃反应1小时;

25、b.升温至150℃,保持30分钟;

26、c.快速加入含有10ml油胺、3ml磷酸三辛酯和0.075g硫代乙酰胺的溶液,反应5分钟;

27、d.冷却至室温,加入20ml甲苯溶液离心,得到sns量子点;

28、通过静电吸附法,将p型sns量子点与n型cspbi3:ho3+pqds混合,控制摩尔比为1:1,黑暗条件下搅拌24小时,离心得到异质结材料。

29、作为本专利技术更进一步的方案,所述sns量子点掺杂的spiro-ometad空穴传输层的制备方法包括:

30、制备本征spiro-ometad前体溶液:

31、a.将72.5mg spiro-ometad、28.5μl叔丁基吡啶和17.5μl双(三氟甲基磺酰基)-酰亚胺锂溶液溶解在1ml氯苯中,搅拌过夜并过滤;

32、b.以4500转/分钟的速度旋涂30秒,制备spiro-ometad空穴传输层薄膜;

33、掺杂p型sns量子点:

34、a.将sns量子点与spiro-ometad前体溶液按照摩尔比分别为0.05:1,0.1:1,0.15:1和0.2:1进行混合;

35、b.进行旋涂制备掺杂spiro-ometad空穴传输层薄膜。

36、本专利技术的有益效果是:

37、实现柔性可穿戴自驱动钙钛矿光电传感器,其器件光探测率≥1013jones,响应/恢复时间在μs量级,在弯折5000次后仍能保持初始光电响应的95%以上;

38、通过探测器与led器件集成,实现对人体健康信号的实时监测,其监测结果准确度优于市场上常见的可穿戴电子设备,同医院的心电图仪测试结果一致;

39、可以实现对人体不同生理环境下(如:深度睡眠、酗酒、运动、饮食等),心率信号的实时、精准监测;

40、制备得到的新型光电传感器的价格低于市场上常见的设备。

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【技术保护点】

1.一种柔性自驱动心率监测设备的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤1中,所述合成CsPbI3:RE3+-SnS量子点p-n异质结材料,具体包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述合成Ho3+掺杂CsPbI3钙钛矿量子点(PQDs),具体包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述合成CsPbI3:RE3+-SnS量子点p-n异质结,具体包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述SnS量子点掺杂的spiro-OMeTAD空穴传输层的制备方法包括:

【技术特征摘要】

1.一种柔性自驱动心率监测设备的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤1中,所述合成cspbi3:re3+-sns量子点p-n异质结材料,具体包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述合成ho3+掺杂cspb...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁楠徐文董斌
申请(专利权)人:大连民族大学
类型:发明
国别省市:

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