[发明专利]一种生物可降解的智能鞋垫及其制备方法

说明书

本发明涉及一种生物可降解的智能鞋垫及其制备方法，所述智能鞋垫包括鞋垫顶层、生物可降解压电传感器和鞋垫底层，鞋垫顶层和鞋垫底层采用生物可降解材料，鞋垫顶层设置鞋垫底层上方，生物可降解压电传感器设置于鞋垫顶层与鞋垫底层之间，边缘通过可降解压敏胶固定。所述制备方法包括以下步骤：1)制成双极性压电驻极体薄膜或单极性压电驻极体薄膜；2)采用制成的双极性压电驻极体薄膜或单极性驻极体薄膜，制作生物可降解压电传感器；3)采用生物可降解材料，制成鞋垫顶层和鞋垫底层；4)鞋垫顶层和鞋垫底层将生物可降解压电传感器封装在内，边缘通过生物可降解压敏胶粘合。与现有技术相比，本发明具有可自行降解，适用范围广等优点。

技术领域

本发明属于传感技术领域，具体涉及一种生物可降解的智能鞋垫及其制备方法。

背景技术

近年来，人们对个人健康及疾病预防越来越重视，各种用于监测健康状况的可穿戴电子产品应运而生，可穿戴电子可以在不限制个人正常活动的情况下，通过实时监测身体运动和生理数据，获得人体健康信息。将这种穿戴电子集成于鞋垫中，可用于实时足底运动状态和生理信息获取，与机器学习技术相结合，可以为个人运动异常或疾病诊断建立个性化的健康基线，对个人健康和生活方式具有深远的影响。

伦茨科技提出一种蓝牙智能鞋垫方案，采用最新ST17H66蓝牙BLE5.1芯片，可通过手机APP蓝牙控制鞋垫调温、加热、计步、步态及运动监测等。除此以外，该智能鞋垫还有老人模式功能，包含实时路线监控，防摔报警，数据分享，方便家人及时获悉老年人的状态。

中国专利CN202011344850.5公开了一种智能鞋垫及其制备方法和足底压力检测系统，智能鞋垫包括依次层叠的第一电路板、填充层、传感器和第二电路板。第一电路板上设有多个第一焊点以及用于连接第一焊点的第一导线；填充层设有多个间隔的镂空部，第一电路板上与各镂空部对应的位置处至少有一个第一焊点；传感器包括多个间隔设置的阵列单元，每个阵列单元设置在一个镂空部内，每个阵列单元均包括依次层叠的第一电极、介电层和第二电极，第一电极和第二电极的材料均为离子凝胶；第二电路板上设有多个第二焊点以及用于连接第二焊点的第二导线。上述智能鞋垫的弹性模量低、柔韧性高且稳定性高。但是该智能鞋垫的传感阵列单元为电容型压力传感器，正常工作依赖电源管理模块，需要定期更换电池或给设备充电。此外，若增加传感器中阵列单元的数量以获得更高的足底检测空间分辨率及更详细的检测数据，会显著增加电力消耗。

中国专利CN202010353270.6授权了一种智能鞋垫及其制备方法和应用，包括柔性电路板、多孔结构的传感层及包裹它们的封装部，该智能鞋垫的结构简单、成本低廉、穿着舒适度高，既可实现自供能，又可检测人足底受压情况。该智能鞋垫由柔性压阻式柔性压力传感器和摩擦纳米发电机组成，压阻式柔性压力传感器工作所需的能源由摩擦纳米发电机提供，与自供能式压力传感器相比，这样的构造会给电路设计带来复杂性。

此外，目前用于制备智能鞋垫的原料大都取自不可再生资源，且使用后难降解，随着该设备的快速升级，电子垃圾的数量势必会不断增加，对可持续生态环境提出了挑战。电子垃圾问题可部分归因于用于电子设备制造的不可降解合成聚合物，因此，鉴于该问题的严重性，开发环境友好型、一次性、全可降解的新型智能鞋垫迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种生物可降解的智能鞋垫及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

作为本发明的一个方面，提供一种生物可降解的智能鞋垫，所述智能鞋垫包括鞋垫顶层、生物可降解压电传感器和鞋垫底层，所述鞋垫顶层和鞋垫底层采用生物可降解材料，所述鞋垫顶层设置于鞋垫底层上方，所述生物可降解压电传感器设置于鞋垫顶层与鞋垫底层之间，边缘通过可降解压敏胶固定。