[发明专利]检测汗液中阳离子含量的纸基便携式可穿戴传感器及应用

权利要求书

1.检测汗液中阳离子含量的纸基便携式可穿戴传感器，其特征在于，所述的纸基便携式可穿戴传感器包括三层结构，其中，底层为不透水基底，中间层包括阳离子交换纸、根据pH产生颜色或荧光变化的纸和表征进液体积的纸，顶层为粘性贴纸；通过粘性贴纸与不透水基底的紧密结合，将纸基便携式可穿戴传感器固定在所需检测的位置；

所述的不透水基底上设有两个空孔，阳离子交换纸贴在根据pH产生颜色或荧光变化的纸的下表面，然后整体置于其中一个空孔上方；所述的表征进液体积的纸的一端为进液端，进液端位于另一个空孔的上方，另一端设有刻度。

2.根据权利要求1所述的检测汗液中阳离子含量的纸基便携式可穿戴传感器，其特征在于，所述的根据pH产生颜色或荧光变化的纸是pH试纸或浸润pH响应荧光染料的纸；所述的不透水基底为不透水材料；所述的阳离子交换纸是修饰有阳离子交换基团的纸；所述的表征进液体积的纸带有荧光或颜色标记，并通过刻度确定进液的体积，刻度与进液体积的关系可以通过纸的吸水率、表面积确定；所述的粘性贴纸是透明的、半透明的或者具有可视窗口，可观察中间层颜色或荧光变化以及表征进液体积的纸上的刻度。

3.根据权利要求2所述的检测汗液中阳离子含量的纸基便携式可穿戴传感器，其特征在于，所述的不透水基底为不透水胶带；所述的阳离子交换纸中阳离子交换基团优选为磺酸基。

4.权利要求1-3任意所述检测汗液中阳离子含量的纸基便携式可穿戴传感器应用于运动员生理情况监控。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1、配置不同浓度的待测阳离子溶液，选取不同的阳离子溶液体积，通过纸基便携式可穿戴传感器吸收后，由CCD或智能手机采集根据pH产生颜色或荧光变化的纸3上的颜色或荧光变化，经过图像处理，分离出RGB色彩空间中的Red通道或者CMYK色彩空间中的Cyan通道，结合待测阳离子溶液的浓度和体积，获得待测阳离子浓度的标准曲线；

步骤2、将纸基便携式可穿戴传感器覆盖于运动员皮肤表面，通过阳离子交换纸和表征进液体积的纸的进液端吸取汗液；

步骤3、通过表征进液体积的纸确定吸取汗液的体积，当吸取汗液的体积达到给定的数值时，取下纸基便携式可穿戴传感器；

步骤4、通过根据pH产生颜色或荧光变化的纸的颜色变化以及表征进液体积的纸确定的进液体积，结合阳离子浓度的标准曲线，确定汗液中阳离子含量。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的吸取汗液的体积为0.1至10微升。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的吸取汗液的体积为2微升。