[发明专利]多孔PDMS的制备方法以及在柔性电子器件中的应用

说明书

本发明公开了多孔PDMS的制备方法以及在柔性电子器件中的应用，该制备方法包括以下步骤：将PDMS本体与固化剂混合均匀，随后加入去离子水并搅拌；在PDMS与去离子水充分搅拌混合均匀后，将混合物放入真空干燥箱中抽真空2h；将混合液倒入准备好的模具中，待混合物充满模具后盖上铝板，并用夹具固定竖直放置半小时，使混合物中残留的气泡集中于模具顶部；将样品放入数控烘箱内加热固化，样品固化后继续加热3h直至样品重量不再改变。本发明提出在柔性电子器件中采用柔性多孔基底，会更有利于人体组织排汗、散热等代谢，能够更好保证柔性电子器件实时长期的监测过程中不影响人体正常的生理活动，降低器件对人体组织的不良影响，提高穿戴的舒适性。

技术领域

本发明属于柔性电子器件技术领域，特别是涉及多孔PDMS的制备方法以及在柔性电子器件中的应用。

背景技术

随着社会的不断发展，健康状况日渐成为人们所关心的重要问题，不论是预防还是治疗，对人体健康状况的实时监测都是非常必要的，这也导致智能类监测设备备受人们的青睐。人体是一个十分复杂的结构，由于肌肉收缩、剧烈运动等原因会导致传统刚性监测设备产生拉伸、弯曲、扭转等无法承受的大变形。为了克服传统刚性设备的缺点，实现传感器时刻与人体保持良好贴合的监测目的，柔性电子器件被广泛应用。目前常用的柔性电子器件，形式灵活多样，可根据测量要求布置于人体各处，能够方便地应对各种复杂地变形环境。

但是，临床医学当中，人体健康状况地实时监测是一个长期、动态的过程。在这一监测过程中，监测设备需要与人体表皮时刻贴合，这必然会阻碍人体表皮的正常排汗、散热等代谢，使人体产生极大的不舒适感。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了多孔PDMS的制备方法以及在柔性电子器件中的应用，本发明提出在柔性电子器件中采用柔性多孔基底，会更有利于人体组织排汗、散热等代谢，能够更好保证柔性电子器件实时长期的监测过程中不影响人体正常的生理活动，降低器件对人体组织的不良影响，提高人体穿戴柔性电子器件的舒适性。

本发明所采用的技术方案是：

多孔PDMS的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将PDMS本体与固化剂按照10：1的比例混合均匀，随后加入去离子水并在转速11000rpm/s的情况下搅拌5min，由于PDMS具有极强的疏水性，一般情况下与水不互溶，因此通过高速的机械搅拌，混合物在惯性力作用下会向中心流动，水滴会受到转刀的剪切力而细化，使混合物乳化形成稳定的油包水系统，使得水滴均匀分散在PDMS中；

步骤二：在PDMS与去离子水充分搅拌混合均匀后，将混合物放入真空干燥箱中抽真空2h以去除搅拌过程产生的气泡；

步骤三：将混合液倒入准备好的模具中，避免这一过程中再次产生气泡，待混合物充满模具后盖上铝板，并用夹具固定竖直放置半小时，使混合物中残留的气泡集中于模具顶部；

步骤四：在烘箱内放置一个密闭的容器，将样品放入密闭的容器中并同时放置一杯水，在120℃的温度下进行加热固化，样品固化后继续加热3h直至样品重量不再改变，由于在加热固化的过程中，烘箱内部环境湿度较低会使部分水在PDMS尚未固化时离开，因此这样设置可以保证加热时容器内有一定的蒸汽压，水不容易发生蒸发而提前离开PDMS结构。

其中，在制备过程中，可以通过调整水与PDMS的比例来得到不同孔隙率的多孔PDMS样品。

本发明还提供了上述多孔PDMS的制备方法得到的多孔PDMS在柔性电子器件中的应用。

本发明的优点如下：

提出在柔性电子器件中采用柔性多孔基底，会更有利于人体组织排汗、散热等代谢，能够更好保证柔性电子器件实时长期的监测过程中不影响人体正常的生理活动，降低器件对人体组织的不良影响，提高人体穿戴柔性电子器件的舒适性。

具体实施方式