[發明專利]一種可穿戴式服裝傳感器及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811398166.8
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109288500A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 郭傳飛;劉慶先;楊俊龍;張建明;王泉
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/0205;B05D5/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種可穿戴式服裝傳感器，其特征性在于，所述服裝傳感器從下到上依次包括織物層、第一電極層、介電層和第二電極層；

其中，所述介電層具有多孔結構且所述介電層的孔壁上負載離子液體。

2.根據權利要求1所述的可穿戴式服裝傳感器，其特征在于，所述離子液體的制備原料包括1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯鹽、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯鹽、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽中的任意一種或至少兩種的組合，優選1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽；

優選地，所述介電層的制備原料包括硝化纖維素、醋酸纖維素、纖維素、聚酰亞胺、聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯和聚乳酸中的任意一種或至少兩種的組合，進一步優選硝化纖維素；

優選地，所述介電層的厚度為0.1-1mm；

優選地，所述介電層的孔徑為0.1-100μm。

3.根據權利要求1或2所述的可穿戴式服裝傳感器，其特征在于，所述第一電極層和第二電極層均具有網狀多孔結構；

優選地，所述第一電極層和第二電極層的厚度各自獨立地選自80-500nm，進一步優選80-200nm，更進一步優選80nm；

優選地，所述第一電極層和第二電極層的孔徑各自獨立地選自0.1-100μm，進一步優選20-50μm，更進一步優為50μm；

優選地，所述第一電極層和第二電極層的制備原料各自獨立地選自碳納米管、石墨烯、碳黑、金、銀、銅、鋁、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩中的任意一種或至少兩種的組合，進一步優選銀。

4.根據權利要求1-3中的任一項所述的可穿戴式服裝傳感器，其特征在于，所述織物包括尼龍織物、滌綸織物、腈綸織物、芳綸織物、麻織物、絲織物、羊毛織物和棉織物中的任意一種或至少兩種的組合，優選棉織物；

優選地，所述織物層的厚度為0.1-50mm，進一步優選0.1-20mm，更進一步優選10mm。

5.根據權利要求1-4中的任一項所述的可穿戴式服裝傳感器，其特征在于，所述織物層遠離所述柔性傳感器層的一側設有疏水層；

優選地，所述疏水層的制備原料包括聚四氟乙烯、二氧化硅、陶瓷、石蠟、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯中的任意一種或至少兩種的組合，優選二氧化硅；

優選地，所述疏水層的厚度為1-50μm，進一步優選5-20μm，更進一步優選10μm。

6.根據權利要求1-5中的任一項所述的可穿戴式服裝傳感器的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1)在織物層的一側涂覆第一電極層，得到織物-第一電極層；

(2)在介電層的一側涂覆第二電極層，得到介電-第二電極層；

(3)將織物-第一電極層與介電-第二電極層貼合并固定，得到所述可穿戴式服裝傳感器，其中，織物層位于遠離第二電極層的一側。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，在步驟(1)前先進行步驟(I)：在織物一側涂覆含有疏水材料的鑄膜液并固化，得到疏水-織物層；

優選地，所述鑄膜液中分散有粘結劑。

8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述介電層的制備方法包括：將多孔狀介電膜浸入含有離子物質的溶液中，然后干燥，得到所述介電層；

優選地，所述離子物質和所述多孔狀介電膜的質量比為1:(1-10)，進一步優選1:5；

優選地，所述干燥包括真空干燥、加熱干燥、鼓風干燥或自然干燥中的任意一種或至少兩種的組合，進一步優選自然干燥。