[發明專利]一種可穿戴的柔性傳感器

在審

• 申請號: 202011258598.6
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112378423A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 閆興武;李穎;李璐;石一非;柏棟予
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12;A61B5/00;B41M1/12
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 郭桂峰

本發明屬于柔性傳感器領域，其公開了一種可穿戴的柔性傳感器，其特征在于，包括從下往上依次布置的柔性基材、第一彈性層、導電層、第二彈性層，所述的導電層末端連接有通電線；本發明的目的在于提供一種可穿戴的柔性傳感器，通過夾層的形式將導電層包裹在彈性層里面，通過絲網印刷的方式將導電層、彈性層按次序印刷在柔性基材上，可以有效地提高柔性傳感器的一致性與穩定性。

技術領域

本發明涉及柔性傳感器領域，具體為一種可穿戴的柔性傳感器。

背景技術

柔性傳感器是指采用柔性材料制成的傳感器，具有良好的柔韌性、延展性、甚至可自由彎曲甚至折疊，而且結構形式靈活多樣，可根據測量條件的要求任意布置，能夠非常方便地進行檢測。新型柔性傳感器在電子皮膚、醫療保健、電子、電工、運動器材、紡織品、航天航空、環境監測等領域受到廣泛應用。目前，柔性傳感器也被廣泛用于監測人體各項機能數據，其對柔性傳感器的性能也提出了更高的要求，由于柔性傳感器需要長時間與人體皮膚接觸才能更好的監控人體的健康狀況，因此，需開發出一款可穿戴的優質柔性傳感。

中國專利“一種柔性可穿戴導電纖維傳感器及其制備方法和應用”(專利號：CN201510518867.0，公開日：2019-06-11)公開了一種柔性可穿戴導電纖維傳感器及其制備方法和應用，該柔性可穿戴導電纖維傳感器包括：支撐材料，所述支撐材料包括彈性芯紗線、螺旋纏繞在所述彈性芯紗線外表面的纏繞纖維；和涂覆于所述支撐材料的所述纏繞纖維表面的導電層。本發明的柔性可穿戴導電纖維傳感器采用了獨特的彈性螺旋狀雙包覆結構，能夠感應拉伸應變，彎曲角度，扭轉變形。

該發明雖然可穿戴、實時監測人體的健康狀況，但其上的導電層是涂覆在纖維表面，不能確保每一個傳感器涂覆的導電層的量一致，導致不同的傳感器測出的數據不同，一致性差；另外，作為可穿戴的傳感器，時常需要進行清洗，這會導致涂覆在表面導電層在清洗過程中磨損，清洗多次以后測出的數據與剛開始的數據不同，穩定性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可穿戴的柔性傳感器，通過夾層的形式將導電層包裹在彈性層里面，通過絲網印刷的方式將導電層、彈性層按次序印刷在柔性基材上，可以有效地提高柔性傳感器的一致性與穩定性。

本發明采用的技術方案為：一種可穿戴的柔性傳感器，包括從下往上依次布置的柔性基材、第一彈性層、導電層、第二彈性層，所述的導電層末端連接有通電線。

在上述的可穿戴的柔性傳感器中，所述的第一彈性層與第二彈性層完全重合，將導電層完全包裹住。

在上述的可穿戴的柔性傳感器中，所述的第一彈性層與第二彈性層為聚氨基甲酸酯纖維材料所制。

在上述的可穿戴的柔性傳感器中，所述的導電層為U形結構。

在上述的可穿戴的柔性傳感器中，所述的導電層為3,4-乙烯二氧噻吩聚合物材料所制。

在上述的可穿戴的柔性傳感器中，所述的通電線是銀線。

在上述的可穿戴的柔性傳感器中，所述的第一彈性層、導電層、第二彈性層的厚度分別為0.2mm、0.1mm、0.2mm。

在上述的可穿戴的柔性傳感器中，所述的第一彈性層、導電層、第二彈性層均通過絲網印刷的方式制作。

技術相比，本發明的有益效果是：將導電層置于第一彈性層與第二彈性層內，導電層完全被包裹，可以避免導電層的磨損，提高柔性傳感器的穩定性；第一彈性層與第二彈性層均為聚氨基甲酸酯纖維材料所制，而聚氨基甲酸酯纖維具有很好的回復率，經多次拉伸后變形小，與之結合的導電層也能一定程度避免變形，有利于提高柔性傳感器的穩定性；因導電層、第一彈性層及第二彈性層均是通過絲網印刷的方式制作，可以確保每一個柔性傳感器上的導電層、第一彈性層及第二彈性層的厚度、大小一樣，一致性好。

附圖說明