[发明专利]用于颈部脉搏检测的柔性可贴附传感器及其制备方法

权利要求书

1.用于颈部脉搏检测的柔性可贴附传感器，包括织物衬底(1)、敏感层(3)及电极层(4)，其特征在于，还包括阻隔层(2)和保护层(5)，所述阻隔层(2)设置在织物衬底(1)上，织物衬底(1)为衣物上正对人体颈部脉搏的区域或服饰配件上正对人体颈部脉搏的区域，所述敏感层(3)设置在阻隔层(2)上，所述电极层(4)位于敏感层(3)与保护层(5)之间，所述保护层(3)用于贴附在人体颈部脉搏对应的皮肤表面。

2.根据权利要求1所述的用于颈部脉搏检测的柔性可贴附传感器，其特征在于，所述敏感层(3)具有三维孔状结构；

所述阻隔层(2)和保护层(5)为柔性高分子聚合物；

所述电极层(4)包括至少两条电极，所述电极从敏感层(3)表面引出。

3.根据权利要求2所述的用于颈部脉搏检测的柔性可贴附传感器，其特征在于，所述敏感层(3)通过以下方法制备形成，

1)将碳材料和可挥发性溶剂按比例混合后进行超声处理，得浆液状混合物，在混合物中加入柔性高分子聚合物，搅拌后得粘稠状敏感材料，所述碳材料和可挥发性溶剂的混合质量比为1:1～1：5，所述向混合物中加入的柔性高分子聚合物与碳材料的质量比为1：0.5～1：3；

2)将敏感材料涂覆在阻隔层上并进行固化聚合，使敏感材料中的可挥发性溶剂挥发，进而形成三维孔状结构，所述三维孔状结构的孔径为0.2～20μm，孔与孔之间的间距为10～200μm。

4.根据权利要求2所述的用于颈部脉搏检测的柔性可贴附传感器，其特征在于，所述电极通过粘贴、印刷或物理切割的方式从敏感层(3)表面引出，电极的材料选自导电无纺布、漆包线、带有压敏胶粘剂的扁平铜箔胶带和柔韧超薄的铜箔中的一种。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的用于颈部脉搏检测的柔性可贴附传感器，其特征在于，所述阻隔层(2)的厚度大于1μm，敏感层(3)的厚度大于1μm，保护层(5)的厚度为1μm～500μm。

6.用于颈部脉搏检测的柔性可贴附传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对织物上正对人体颈部脉搏的区域进行清洗和干燥；

S2、在织物上经步骤S1处理后的区域表面涂覆一层柔性高分子聚合物液体，然后进行固化，使其与织物融为一体，得到阻隔层；

S3、在阻隔层表面涂覆一层敏感材料，然后进行固化聚合，使敏感材料中的可挥发性溶剂挥发，进而形成三维孔状结构，得到敏感层；

S4、在敏感层表面制备电极层，所述电极层包括至少两条从敏感层表面引出的电极；

S5、在电极层和敏感层表面涂覆一层柔性高分子聚合物液体，然后进行固化，在电极层和敏感层的表面形成保护层。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述敏感材料通过以下方法制备得到：

将碳材料和可挥发性溶剂按比例混合后进行超声处理，得浆液状混合物，在混合物中加入柔性高分子聚合物，搅拌后得粘稠状敏感材料，所述碳材料和可挥发性溶剂的混合质量比为1:1～1：5，超声处理时间为1min～240min，向混合物中加入的柔性高分子聚合物与碳材料的质量比为1：0.5～1：3；

所述柔性高分子聚合物液体通过将引发剂和反应剂按1:10的质量比混合搅拌再作抽真空处理而制备得到。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述织物为衣物或服饰配件；所述步骤S1中采用乙醇对织物上正对人体颈部脉搏的区域进行清洗，所述阻隔层设置在该乙醇清洗区上且小于该乙醇清洗区的面积，所述敏感层设置在阻隔层上且小于阻隔层的面积；所述步骤S2、S3和S4中的涂覆方式为印刷、刷涂或旋涂。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S2的固化温度为70℃～80℃，固化时间为1.5h～2.5h；步骤S3的固化温度为70℃～80℃，固化时间为0.5h～1.5h；步骤S5的固化温度为70℃～80℃，固化时间为1.5～2.5h。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中的电极通过粘贴、印刷或物理切割的方式从敏感层表面引出，电极的材料选自导电无纺布、漆包线、带有压敏胶粘剂的扁平铜箔胶带和柔韧超薄的铜箔中的一种。