[发明专利]一种柔性温度传感材料、传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性温度传感材料、传感器及其制备方法。该柔性温度传感器包括衬底层和贴附在衬底层上的温度传感层。衬底层包括聚合物纤维膜和生长在聚合物纤维膜上的叉指电极，衬底层具有叉指电极的一面朝向温度传感层。温度传感层的材料包括：三维纤维材料以及附着在三维纤维材料纤维表面的导电物质和疏水物质；其中，导电物质可以包括碳纳米管，疏水物质可以包括还原氧化石墨烯。由于本发明提供的柔性温度传感器的柔性温度传感层和衬底层均采用的纤维材料，因而具有良好的透气性，同时由于柔性温度传感层具备防水功能，因而柔性温度传感器不会因为汗液而影响其测量的精度。

技术领域

本发明涉及一种柔性温度传感材料、传感器及其制备方法。

背景技术

随着人类生活水平的不断进步及现代高温度的生活方式，健康监测设备越来越收到人们的欢迎。柔性温度传感器作为一种柔性健康监测设备，常常穿戴于使用者身上，对使用者的体温进行监测。目前，现有的柔性温度传感器件的一方面透气性差，进而造成佩戴不舒适；另一方面，皮肤产生的汗液会影响其温度测量的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种透气性好、不受汗液影响的柔性温度传感材料、柔性温度传感器及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种柔性温度传感材料，包括：三维纤维材料以及附着在所述三维纤维材料纤维表面的导电物质和疏水物质。

可选的，所述导电物质包括碳纳米管。

可选的，所述疏水物质包括还原氧化石墨烯。

可选的，所述三维纤维材料包括棉片。

本发明还提供了一种柔性温度传感器，包括：衬底层和贴附在所述衬底层上的温度传感层；

所述温度传感层的材料为本发明提供的柔性温度传感材料；

所述衬底层包括聚合物纤维膜和生长在所述聚合物纤维膜上的叉指电极，所述衬底层具有所述叉指电极的一面朝向所述温度传感层。

本发明还提供了一种柔性温度传感材料的制备方法，包括：

将三维纤维材料在疏水处理材料分散液中浸润后进行第一干燥；所述疏水处理材料分散液由疏水处理材料溶于第一有机溶剂中制备得到；

将经所述第一干燥后的三维纤维材料，在导电材料分散液中浸润后进行第二干燥，得到柔性温度传感材料；所述导电材料分散液由导电材料溶于第一有机溶剂中制备得到。

可选的，所述疏水处理材料包括氧化石墨烯，所述柔性温度传感材料的制备方法还包括：

将所述柔性温度传感材料放置于真空环境下进行热还原。

本发明还提供了一种柔性温度传感器的制备方法，包括：

使用本发明提供的柔性温度传感材料制备柔性温度传感层；

采用聚合物纤维溶液进行静电纺丝，得到聚合物纤维膜；所述聚合物纤维溶液由聚合物溶于第二有机溶剂中制备得到；

在所述聚合物纤维膜表面生长叉指电极，得到衬底层；

将所述柔性温度传感层贴附于所述衬底层具有所述叉指电极的一面。

根据本发明提供的具体实施例，公开了以下技术效果：本发明实施例提供的柔性温度传感材料包括三维纤维材料以及附着在所述三维纤维材料纤维表面的导电物质和疏水物质。由于上述三维纤维材料受热膨胀，其上的导电材料分散，致使导电性能下降，三维纤维材料受冷收缩，其上的导电材料聚集，使得导电性能提高。也即，本发明实施例所采用的柔性温度传感材料具有温度敏感特性。基于该原理，上述柔性温度传感材料可用于温度测量。