[发明专利]一种基于屈曲结构的柔性CuNWs‑rGO‑PDMS复合薄膜的心尖搏动传感器

摘要

本发明提供了一种基于屈曲结构的柔性CuNWs‑rGO‑PDMS复合薄膜的心尖搏动传感器，本发明通过水热和抽滤成膜的方法制备了CuNWs‑rGO复合薄膜，并将其置于已固化的经预拉伸30％的PDMS中，再在CuNWs‑rGO复合薄膜的上表面滴浸液态PDMS，固化后恢复到初始态，做成心尖搏动传感器。该传感器具有制备简单，成本低廉，可重复性高的优点。此外，该传感器兼具柔性和高灵敏度，能很好地附着于人体皮肤，且无任何刺激，测出信息完整的心尖搏动波形，对于将来应用于心血管疾病的诊断和临床监控具有重要意义。

主权项

一种基于屈曲结构的柔性CuNWs‑rGO‑PDMS复合薄膜的心尖搏动传感器，其特征在于，包括转换单元、电信号采集单元和恒压单元，所述恒压单元向转换单元输出0.1V的电压信号，电信号采集单元采集转换单元的电阻信号；转换单元采集心尖搏动的机械能量，并转换成电信号；转换单元通过以下方法制备得到：(1)向22mL乙二醇溶液中加入5mg CuNWs，分散均匀后加入50mg抗坏血酸，分散均匀后加入3mL 8.1mg/mL氧化石墨烯溶液，移至水热反应釜中，将其置于120℃鼓风干燥箱中反应4h，再冷却至室温，就得到CuNWs‑rGO复合水凝胶。(2)将制备得到的CuNWs‑rGO复合水凝胶用去离子水洗涤3‑4次，再取出倒入150mL烧杯中静置洗涤3次，随后用去离子水将CuNWs‑rGO复合水凝胶冲碎，搅拌超声，反复多次，直至分散均匀，得到悬浮液，再用砂芯过滤装置抽滤，便得到CuNWs‑rGO复合薄膜。(3)将CuNWs‑rGO薄膜剪出2cm×0.5cm的长条，将两端用银胶粘上铜线作为电极(电信号采集单元和恒压单元均通过铜线电极与CuNWs‑rGO薄膜相连)。再固定到经预拉伸30％的聚二甲基硅氧烷(PDMS)上，然后在CuNWs‑rGO上表面滴液态PDMS，真空条件下除气泡，置于90℃鼓风干燥箱中1h，取出冷却至室温，将拉伸状态下的CuNWs‑rGO‑PDMS复合薄膜恢复到初始状态，得到转换单元。