[发明专利]一种用于电子皮肤的生物相容性薄膜及制备方法

说明书

本发明提出一种用于电子皮肤的生物相容性薄膜及制备方法，所述生物相容性薄膜是将聚对苯二甲酸乙二醇酯、石墨烯溶液、致孔剂加入溶剂中得到悬浮液，固化成膜后在去离子水中浸泡，再将取出干燥后的多孔膜浸入明胶和壳聚糖的混合溶液，经后续处理后即可制得。本发明提供的生物形容性薄膜，用于电子皮肤中，具有优异的生物相容性、粘性和透气性以及安全性，与人体皮肤贴合后不会有异物感，提高了用户体验效果，且在活动中不易脱落，可极大促进电子皮肤的发展应用。

技术领域

本发明涉及电子皮肤技术领域，特别是涉及一种用于电子皮肤的生物相容性薄膜及制备方法。

背景技术

电子皮肤，又名新型可穿戴柔性仿生触觉传感器，是贴在“皮肤”上的电子设备，因而习惯性的被称为电子皮肤。相较于传统的刚性触觉传感器，电子皮肤更加轻薄柔软，可被加工成各种形状，像衣服一样附着在人体或者是机器人的身体表面，使其具备感觉和触觉。目前，电子皮肤主要应用于人体生理参数检测和机器人柔性触觉传感器两大领域。通过将电子皮肤安装到人体对应的关键部位，从而实现人体心率、血压、肌肉张力等生理参数的检测

通过将电子皮肤贴附在机器人手指、手臂上，使得机器人获得了感受外界触摸力的能力 按照电子皮肤的基本构造划分，电子皮肤的材料可以分为敏感材料和基底材料两大类。其中，敏感材料作为电子皮肤的灵魂，能够直接影响电子皮肤精准度、抗干扰、低成本、微型化等多项性能指标，因此备受研发人员的关注和重视。

现有的对电子皮肤的研究主要集中在对其结构的改进和以此实现提高其灵敏度和智能等方面。随着各个领域的不断发展和对用户体现的要求不断提高，被应用于与人体接触的电子皮肤越来越不能满足应用体验的要求，如存在与人体皮肤兼容性差，透气性和贴附性不理想等技术问题。

中国发明专利申请号201710315342.6公开了一种柔弹性导电薄膜及其制备方法，该导电薄膜包括预拉伸的弹性基底、弹性连接体和纳米导线，弹性连接体位于预拉伸的弹性基底和纳米导线之间；预拉伸的弹性基底与弹性连接体接触形成粘接面；弹性连接体材料部分嵌入到纳米导线中形成混合过渡区用以增强粘接性能。本发明柔弹性导电薄膜采用弹性材料和纳米材料，并采用预拉伸工艺制成。中国发明专利申请号201711128891.9公开了一种基于天然纤维素纳米纤维的电子皮肤及其制备方法，其特征在于采用抽滤或静电吸附法将碳纳米管、石墨烯、银纳米线等导电纳米材料固定在细菌纤维素（BC）纳米纤维膜上赋予纤维膜导电特性；将作为介电层的聚乙烯薄膜置于两片厚度均一的导电BC纳米纤维膜中间构成微型可拉伸、可压缩电容器，即制得基于天然纤维素纳米纤维的电子皮肤。

为了改善电子皮肤与人体皮肤兼容性差，透气性差，粘结力小，异物感明显，安全性低等缺点，有必要提出一种新型的用于电子皮肤薄膜，进而了获得了优异生物相容性、粘性、透气性以及安全性。

发明内容

针对目前电子皮肤与人体皮肤兼容性差，透气性、贴附性不理想、异物感明显等问题，本发明提出一种用于电子皮肤的生物相容性薄膜及制备方法，从而提高了电子皮肤与人体皮肤的生物相容性，并且具有较好的粘结力和透气性，提升了用户体验效果。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于电子皮肤的生物相容性薄膜，所述生物相容性薄膜是将聚对苯二甲酸乙二醇酯、石墨烯溶液、致孔剂加入溶剂中得到悬浮液，固化成膜后在去离子水中浸泡，再将取出干燥后的多孔膜浸入明胶和壳聚糖的混合溶液，后续处理后制得。

优选的，所述致孔剂为聚乙二醇、羟丙基纤维素、聚维酮、聚氨酯、尿素、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种以上的组合。

优选的，所述溶剂为六氟异丙烷、甲酚、硝基苯、三氯醋酸、氯苯酚中的一种。

本发明还提供了一种用于电子皮肤的生物相容性薄膜的制备方法，具体制备方法如下：