[发明专利]用于膝盖置换的类半月板分布压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种压力传感器，其特征在于，包括两个传感器阵列和一类半月板的结构体，其中，所述两个传感器阵列并排地设置于所述类半月板的结构体左右两侧的中间平面上。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述类半月板的结构体的材料为硅氧烷类聚合物，优选为聚二甲基硅氧烷。

3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述两个传感器阵列均通过FPC接口与外部电路连接，以进行信号传输。

4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述两个传感器阵列均采用上下电极层和中间压敏电阻的三明治结构，其中，所述压敏电阻单元由碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合材料构成，具有平坦的表面与所述上下电极层接触。

5.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述上下电极层的材料包括聚酰亚胺PI和其上的铜电极。

6.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述上下电极层分别由纵向和横向连接线组成。

7.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述压敏电阻单元由外部扫描电路独立选择，从而避免了串扰。

8.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述压敏电阻单元的复合材料发生的应变能够导致材料内部碳纳米管导电通道的数量发生变化，改变了传感器阵列单元的电阻，从而外部扫描电路能有效地采集电阻变化的电信号并进行实时分析。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的压力传感器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

制作具有凹半月板三维结构的模具；

将聚二甲基硅氧烷与固化剂均匀混合倒入模具中加热固化；

剥离固化后的聚二甲基硅氧烷，得到具有半月板三维形状的上下透明柔性衬底层；

采用柔性FCB电路制作上下电极层，中间层为碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合材料；

将传感器阵列用聚二甲基硅氧烷作为胶水安装在类半月板的结构体的中间平面上，并且将类半月板的结构体的缝隙用聚二甲基硅氧烷密封，得到所述压力传感器。

10.一种含有膝关节的假肢，其特征在于，所述假肢中包含有如权利要求1-8任一项所述的压力传感器。