[發明專利]醫養健康柔性傳感器檢測系統

在審

• 申請號: 202010048290.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111166304A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 李長河;吳喜峰;崔歆;張彥彬;羅亮;楊敏;賈東洲;高騰;劉明政;陳帥;馬五星;盧秉恒;侯亞麗;李潤澤;曹華軍
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/00;G16H50/30;G16H40/20;A61B5/0402;A61B5/026;A61B5/1455;A61B5/1477
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種醫養健康柔性傳感器檢測系統，其特征在于，包括：

信息采集模塊，以可穿戴設備為載體，在所述可穿戴設備上分別布設柔性傳感器，用于實現心率、心電、呼吸、溫度、血液流速、血糖以及血氧參數的實時采集；

信息傳輸模塊，用于將采集到的信息通過無線方式傳輸至信息處理及反饋模塊；

信息處理及反饋模塊，用于對接收到的數據信息進行分級處理，將所述數據信息對應的健康狀況反饋給信息傳輸模塊，信息傳輸模塊將反饋的健康狀況數據與預設的健康閾值進行比對，判斷是否進行報警處理；

所述柔性傳感器的制備過程如下：

用光刻工藝對敏感材料進行加工，加工成設定的功能層形狀；

通過轉移打印技術將加工后的功能層移動到柔性基板上；

對導電金屬進行光刻加工，加工成設定的電極形狀；

把電極、在柔性基板上的敏感層進行柔性封裝，制備成柔性傳感器。

2.如權利要求1所述的一種醫養健康柔性傳感器檢測系統，其特征在于，所述用光刻工藝對敏感材料進行加工，加工成設定的功能層形狀，具體為：

(1)對基片進行清洗處理：將柔性材料黏附在潔凈的襯底基片上，作為施主基體，對基片進行多布清洗；

(2)濺射沉積敏感層：在施主基體上濺射沉積敏感材料，形成敏感層；

(3)涂膠、曝光、顯影：根據所需的圖形，設計掩膜板；通過調節勻膠機轉速，在敏感層表面均勻涂覆光刻膠，經去水烘烤、軟烤和硬烤步驟，通過掩膜板，進行光刻膠的圖形化，經過曝光的部分，光刻膠消失，暴露出敏感層，未被曝光的部分，光刻膠仍然存在；

(4)敏感層圖形化刻蝕：未被光刻膠覆蓋的敏感層被刻蝕液刻蝕，實現掩膜板圖形向敏感層圖形的轉移；

(5)去膠清洗：使用丙酮溶液沖洗，去除金屬層上殘留的光刻膠和有機物，最終得到設定功能層圖形。

3.如權利要求1所述的一種醫養健康柔性傳感器檢測系統，其特征在于，所述通過轉移打印技術將加工后的功能層移動到柔性基板上，具體為：

(1)通過光刻工藝，以柔性材料作為施主基體，其上制備設定的功能層圖形；

(2)將材料為聚二甲基硅氧烷的柔性圖章和需要轉印的功能層圖形的表面按照設定要求進行處理，將柔性圖章緊密貼合在功能層上，將柔性圖章從施主基體上撕起，保證功能層能夠跟隨柔性印章一起被撕起；

(3)將黏有功能層的柔性印章與經過處理的受主基體表面緊密貼合，擠壓，使功能層與受主基體表面形成黏結力；

(4)將柔性圖章撕起，保證需要轉印的功能層留在受主基體上。

4.如權利要求1所述的一種醫養健康柔性傳感器檢測系統，其特征在于，所述柔性傳感器中，至少包括：柔性心率傳感器和柔性呼吸傳感器；

所述柔性心率傳感器或柔性呼吸傳感器的結構包括：從上到下依次設置的基于壓電效應的封裝層、柔性壓電薄膜的上電極、柔性壓電薄膜、柔性壓電薄膜的下電極以及基于壓電效應的基底層；其中，柔性壓電薄膜的上電極、柔性壓電薄膜、柔性壓電薄膜的下電極構成功能層；當功能層受到使用者的心臟跳動或者呼吸運動的激勵時，柔性壓電薄膜產生彎曲，彎曲的瞬間產生壓電電荷，并積累在上、下電極兩端產生電勢差；從而將心率和呼吸信號轉化為電信號。

5.如權利要求4所述的一種醫養健康柔性傳感器檢測系統，其特征在于，所述柔性壓電薄膜的制備過程具體為：

(1)制備柔性基底，放置在電紡針頭的下方，作為柔性壓電薄膜的收集裝置；

(2)在高壓電場作用下，注射泵里的壓電材料聚合物溶液或熔體表面產生電荷，并在電紡的針頭形成圓錐形液滴；如果持續增加電壓，帶電的錐形液滴克服表面張力，逐漸拉長變細，突破錐頂而射向收集基底，最后形成壓電材料的纖維狀薄膜；

(3)對薄膜施加拉伸應力或外加高強度電場，讓壓電薄膜中雜亂取向的分子偶極矩沿特定的方向取向一致。