[發明專利]柔性可穿戴傳感器及其相應的可穿戴設備以及制備方法

在審

• 申請號: 201811549588.0
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109738095A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 侯曉娟;丑修建;余俊斌;何劍;穆繼亮;耿文平;王超
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01L1/16
• 分類號: G01L1/16;G01L9/08;A61B5/00;H01L41/083;H01L41/113;H01L41/277
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙) 31243
• 代理人: 姜伯炎;王路豐

1.一種柔性可穿戴傳感器，其特征在于，包括：

依次設置的第一電極層、壓電層、第二電極層、間隔層、摩擦層以及第三電極層，

其中，所述壓電層中含有至少由壓電材料與硅橡膠組成的柔性混合材料，且該壓電層經過極化處理能產生壓電信號，

所述摩擦層中含有至少由硅橡膠組成的柔性混合材料，

所述間隔層采用柔性材料制備而成，

所述壓電層的內表面和所述摩擦層的內表面相對應的區域上都形成有由多個凸起結構陣列排布而成的凸起部分，且該兩個內表面相對設置，

所述第一電極層和所述第二電極層分別覆蓋在所述壓電層的外表面和內表面上，

所述間隔層具有與所述壓電層的內表面上的所述凸起部分對應的中空部分，

所述第三電極層覆蓋在所述摩擦層的外表面上。

2.根據權利要求1所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述摩擦層中含有的柔性混合材料的所述硅橡膠中還均勻混合有顆粒或纖維物質。

3.根據權利要求1所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述凸起結構為金字塔結構、立方體結構、條狀結構、錐臺結構以及球狀結構中的任意一種。

4.根據權利要求1-3任意一項所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述凸起結構為金字塔結構、立方體結構、條狀結構以及錐臺結構中的任意一種時，每個所述凸起結構的六視圖包括的所有邊長中最長的一個邊長的范圍為5um-500um，

所述凸起結構為球狀結構時，其直徑的范圍為5um-500um。

5.根據權利要求4所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述最長的一個邊長的范圍為100um-300um，

所述直徑的范圍為100um-300um。

6.根據權利要求1所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述壓電層的厚度范圍為90um-200um。

7.根據權利要求6所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述壓電層的厚度范圍為100um-150um。

8.根據權利要求1所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述摩擦層的厚度范圍為90um-200um。

9.根據權利要求8所述的柔性可穿戴壓力傳感器，奇特在于：

其中，所述摩擦層的厚度范圍為100um-150um。

10.根據權利要求1所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述間隔層的厚度范圍為2um-500um。

11.根據權利要求10所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述間隔層的厚度范圍為100um-300um。

12.根據權利要求1所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述第一電極層、所述第二電極層以及所述第三電極層的材質為導電金屬以及導電納米線中的任意一種或兩種。

13.根據權利要求1所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述間隔層的材料為高分子有機材料。

14.根據權利要求1所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述第一電極層、所述第二電極層以及所述第三電極層引出的導線選用銅導線、導電纖維布、鋁膠帶中的任意一種。

15.根據權利要求1所述的柔性可穿戴傳感器，其特征在于：

其中，所述第一電極層、第二電極層以及所述第三電極層的厚度范圍均為50-500nm。