[發明專利]一種基于咖啡環效應的可以探測人體生理信號的新型柔性傳感器及其制備方法在審

申請號：	202011307732.7	申請日：	2020-11-19
公開（公告）號：	CN112648917A	公開（公告）日：	2021-04-13
發明（設計）人：	胡本慧;尹思夢;王金毅;周宇軒	申請（專利權）人：	南京醫科大學
主分類號：	G01B7/16	分類號：	G01B7/16;A61B5/0531
代理公司：	北京卓嵐智財知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11624	代理人：	蔣真
地址：	210000 ***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于咖啡效應可以探測人體生理信號新型柔性傳感器及其制備方法
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【說明書】：

本發明公開了一種基于咖啡環效應的可以探測人體生理信號的新型柔性傳感器及其制備方法。所述新型柔性傳感器包括柔性襯底層、基于碳納米管梯度結構薄膜的應變傳感層、柔性導電層、封裝層；所述柔性傳感器的檢測方法，包括：將其貼附于人體皮膚進行檢測，利用柔性金屬引線將柔性導電層與微處理器或者信號處理裝置連接，當柔性傳感器拉伸形變時，采用其電阻值變化作為信號傳輸數據，可高靈敏反映柔性傳感器的形變量。本發明具有出色的拉伸性、靈敏性以及穩定性，可有效解決目前柔性傳感器柔性差，靈敏度與穩定性無法兼容等缺點同時可以長期佩戴并實時監測人體生理情況；并且所述柔性傳感器制備工藝簡便，從產業化角度便于大規模生產。

技術領域

本發明涉及一種柔性傳感器，特別涉及一種基于咖啡環效應的可以探測人體生理信號的新型柔性傳感器和制備方法，屬于傳感器技術領域或功能材料技術領域。

背景技術

柔性電子傳感器近年來逐漸成為研究熱點，具有輕薄便攜、電學性能優異和集成度高等特點。柔性拉伸應變傳感器作為一種用于感知物體表面作用力的柔性電子器件,其性能通常通過三個關鍵因素進行評估：靈敏性，可拉伸性和長期穩定性。

碳納米管是一種由單層或多層石墨原子繞同軸彎曲而成的管狀物，直徑為一至幾十納米，長度可以達到幾微米，是一種具有很高的長徑比和表面體積比的一維材料，同時具有優良的力學化學性能、電子學特性和生物相容性，被科研工作者選擇作為制備柔性傳感器的材料。目前，基于碳納米管制備的傳感器已經具備高靈敏度等特點，卻難以實現傳感器高靈敏度和高穩定性的兼容。同時大多采用工藝復雜的方法來制備微結構化的器件,不易大規模制備,限制了它們在現實中的應用。實現柔性傳感器快速響應、低成本制造、高靈敏度和穩定性仍然是一個很大的挑戰。

綜上所述，本領域迫切需要開發一種結構簡單、制備簡便、反應迅速、高靈敏且穩定的柔性傳感器。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種基于咖啡環效應的可以探測人體生理信號的新型柔性傳感器及其制備方法，以克服現有技術存在的不足。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

一種基于咖啡環效應的可以探測人體生理信號的新型柔性傳感器，其特征在于，包括：

依次層疊設置的柔性襯底層，所述柔性襯底層與身體皮膚具有相近的楊氏模量，可以粘附在手腕，脖頸等身體部位，與皮膚共形，跟隨皮膚拉伸狀態產生形變，輕薄無感。

應變傳感層，所述應變傳感層是一層基于碳納米管梯度結構的薄膜。可將自身形變程度轉化成電學特性的改變，主要體現為電阻值的變化。

柔性導電層，所述柔性導電層采用蒸鍍金屬的方法形成，其圖形化采用掩模版的方法實現。

所述柔性襯底層具有良好的生物相容性，允許長時間接觸皮膚；

所述柔性導電層與所述柔性襯底層貼合設置，由柔性襯底層牽引應變傳感層發生形變，用于檢測所述待測者皮膚拉伸情況。

一種基于咖啡環效應的可以探測人體生理信號的新型柔性傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1:對基底進行氟化處理；