[发明专利]一种低压高通量定向导湿纺织基电渗泵及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种低压高通量定向导湿纺织基电渗泵及制备方法和应用，该电渗泵包括驱动电极，设置于所述正极驱动电极和负极驱动电极之间的径迹蚀刻薄膜，以及分别与所述正极驱动电极和负极驱动电极进行通电连接的驱动电源。所述驱动电极包括正极驱动电极和负极驱动电极；所述正极驱动电极和所述负极驱动电极都为层膜状柔性导电纺织纤维材料制成；所述径迹蚀刻薄膜为电绝缘微孔薄膜；所述驱动电源为低压直流电源。本发明提供的低压高通量定向导湿纺织基电渗泵的结构简单、制作方便且应用广泛，该电渗泵在1V的驱动电压下即可驱动液体运动，无气泡产生，使得液体可以持续传输，且通量可达到18.13mg min^‑1cm^‑2。本发明可应用于智能可穿戴和定向导湿领域。

技术领域

本发明涉及液体传输及智能可穿戴技术领域，具体涉及一种柔性非对称电极开放式低压高通量定向导湿纺织基电渗泵及其在制备方法及制备方法和智能可穿戴的应用。

背景技术

织物的导湿性是影响服装舒适性的重要因素，如果人体分泌汗液过多，织物不能迅速将汗液导向织物外表面并蒸发，人体不仅会产生不舒适感，而且会滋生细菌产生异味，威胁人体健康。因此，怎样使汗液从织物内层迅速传导到外层且尽可能快的蒸发掉，并使外层的汗液不回流到内层，成为导湿领域的重要研究方向。目前，单向导湿织物是解决快速导湿问题的主要解决途径和纺织品。单向导湿织物的正反两面导湿性能存在明显差异，通过织物内外层材料亲、疏水性的差异，即织物内层大部分疏水小部分亲水，汗液从织物内层的小部分亲水部位传输到织物亲水性的外层，并在外层快速蒸发。但是单向导湿过程是被动、非连续性的，无法对导湿过程、方向及通量进行明确的可控操作，所以，在智能服装中的应用具有一定的局限性。

电渗泵是一种非机械式的微型泵，作为微流体系统的关键执行器，被用于高效液相色谱仪、微全分析系统、片上实验系统、微冷却系统、微量给药装置、微机械器件流体驱动等场合，是微系统输出压力和流量的液压致动元件。与其他微机械泵相比，电渗泵存在以下优点：无需止回阀、活塞等可移动机械部件，微加工工艺简单，器件可靠性高，容易与其他微器件集成；高压性能好，已有能够产生最高流体压力达2MPa和30MPa的多孔介质电渗泵的报道，而其他类型的泵通常仅能提供0.1MPa左右的最高压力；驱动流体范围宽广，如乙腈、去离子水和缓冲高导电水溶液等；驱动力的施加是连续的，压力输出无脉动；驱动力直接作用于流体，流速平滑，可以获得更好的控制性能，尤其是在液体传输中，传输量可以精确控制。但电渗泵的实用化还存在一些难题。高压、高流量电渗泵需要很高的驱动电压(通常大于1kV)，焦耳热产生量很高，热动力效率低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种低压高通量定向导湿纺织基电渗泵及制备方法和应用，其结构简单、制作方便且应用广泛，该电渗泵在1V的驱动电压下即可驱动液体运动，无气泡产生，使得液体可以持续传输，且通量可达到18.13mg min^-1cm^-2，解决了现有的电渗泵驱动所需电压高，通量低，焦耳热产生量很高，热动力效率低，实用化存在困难的问题。本发明对导湿过程、方向及通量均可实时在线控制，具备柔性好、性能稳定的特点，同时其耐久性也比较良好，可以应用于鞋垫、医用床垫以及运动服装等领域，但不仅限于此，具有广阔的应用前景。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种低压高通量定向导湿纺织基电渗泵，包括

驱动电极；所述驱动电极包括正极驱动电极和负极驱动电极；所述正极驱动电极和所述负极驱动电极都为层膜状柔性导电纺织纤维材料制成；

设置于所述正极驱动电极和负极驱动电极之间的径迹蚀刻薄膜；所述径迹蚀刻薄膜为电绝缘微孔薄膜；

分别与所述正极驱动电极和负极驱动电极进行电连接的驱动电源；所述驱动电源为低压直流电源。