[發明專利]智能鞋墊及其制備方法和足部壓力監測系統

有效

• 申請號: 202011344850.5
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112568553B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 彭爭春;崔楊;林洋;王海飛
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: A43B17/00
• 分類號: A43B17/00;A43B17/02;A61B5/103;A61B5/11;A61B5/00;C08F220/14;C08F222/20;C08K5/435;H05K1/11;H05K3/40
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 陳春渠

本發明涉及一種智能鞋墊及其制備方法和足部壓力監測系統。上述智能鞋墊包括依次層疊的第一電路板、填充層、傳感器和第二電路板。第一電路板上設有多個第一焊點以及用于連接第一焊點的第一導線；填充層設有多個間隔的鏤空部，第一電路板上與各鏤空部對應的位置處至少有一個第一焊點；傳感器包括多個間隔設置的陣列單元，每個陣列單元設置在一個鏤空部內，每個陣列單元均包括依次層疊的第一電極、介電層和第二電極，第一電極和第二電極的材料均為離子凝膠；第二電路板上設有多個第二焊點以及用于連接第二焊點的第二導線。上述智能鞋墊的彈性模量低、柔韌性高且穩定性高。

技術領域

本發明涉及柔性穿戴技術領域，特別是涉及一種智能鞋墊及其制備方法和足部壓力監測系統。

背景技術

隨著人們健康監測意識的日益增加，人們對于柔性可穿戴設備在健康方面的應用需求日漸增加。智能電子鞋墊作為一種柔性可穿戴設備，能夠實時、準確、動態地監測人體運動以及步態，從而達到監測人體健康的目的。目前現有的智能鞋墊主要基于電阻或電容式傳感，大多具有實時監控、成本低，可動態監測運動信號等功能。然而，采用的傳感器材料普遍具有較大的彈性模量、柔韌性低，導致鞋墊舒適度較低，極大地影響了穿著舒適度。另外，傳統的智能鞋墊的穩定性低，在多次循環后，測試結果變化大，難以實現長時間高精度的傳感。

發明內容

基于此，有必要提供一種彈性模量低、柔韌性高且穩定性高的智能鞋墊及其制備方法。

此外，還有必要提供一種足部壓力監測系統。

一種智能鞋墊，包括：

第一電路板，所述第一電路板上設有多個第一焊點以及用于連接所述第一焊點的第一導線；

填充層，所述填充層層疊在所述第一電路板設有所述第一焊點的一側，且所述填充層設有多個間隔的鏤空部，所述第一電路板上與各所述鏤空部對應的位置處至少有一個所述第一焊點；

傳感器，所述傳感器包括多個間隔設置的陣列單元，每個所述陣列單元設置在一個所述鏤空部內，每個所述陣列單元均包括依次層疊的第一電極、介電層和第二電極，所述第一電極和所述第二電極的材料均為離子凝膠，制備所述離子凝膠的原料包括離子液體和聚合物單體，所述聚合物單體為丙烯酸酯類化合物；及

第二電路板，所述第二電路板上設有多個第二焊點以及用于連接所述第二焊點的第二導線，所述第二電路板層疊在所述傳感器上，且所述第二電路板設有所述第二焊點的一側朝向所述傳感器，所述第二電路板上與各所述陣列單元對應的位置處至少有一個所述第二焊點。

在其中一個實施例中，所述離子液體選自1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽、1-丁基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽及1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽中的至少一種；及/或，制備所述離子凝膠的原料還包括光引發劑和交聯劑；及/或，所述第一電極的厚度為0.1mm～1mm；及/或，所述第二電極的厚度為0.1mm～1mm；及/或，所述聚合物單體選自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯及甲基丙烯酸乙酯中的一種。

在其中一個實施例中，所述介電層的材料選自有機硅彈性體、熱塑性彈性體及聚氨酯類彈性體中的一種；及/或，所述介電層的厚度為0.05mm～1mm。

在其中一個實施例中，所述介電層的材料為聚甲基硅氧烷，制備所述介電層的原料包括質量比為10∶1～30∶1的聚甲基硅氧烷前驅體和固化劑；及/或，所述介電層的厚度為0.4mm～0.6mm。

在其中一個實施例中，在所述傳感器中，所述陣列單元的個數為9個～64個；及/或，所述傳感器的總厚度與所述填充層的厚度相同。

在其中一個實施例中，所述第一電路板和所述第二電路板均為柔性電路板；及/或，所述第一電路板的厚度為0.1mm～0.5mm；及/或，所述第二電路板的厚度為0.1mm～0.5mm。