[發(fā)明專利]仿生皮膚及仿生皮膚的使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011432439.3
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112606505A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮雪;付浩然;張柏誠;唐瑞濤;周濤
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江清華柔性電子技術(shù)研究院;清華大學(xué)
• 主分類號: B32B27/28
• 分類號: B32B27/28;B32B27/18;B32B27/06;B32B7/06;B32B33/00
• 代理公司: 上海波拓知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31264
• 代理人: 李萌

一種仿生皮膚及仿生皮膚的使用方法，該仿生皮膚包括基體層及設(shè)置于所述基體層上的皮膚層，所述基體層被設(shè)置為施加影響手段而發(fā)生收縮，所述皮膚層在所述基體層發(fā)生收縮時(shí)與所述基體層分離并發(fā)生翹曲。該仿生皮膚能夠使得仿生皮膚較為緊密地與人體皮膚貼合，同時(shí)保證線路連接的穩(wěn)固。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柔性技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種仿生皮膚及仿生皮膚的使用方法。

背景技術(shù)

近年來，物聯(lián)網(wǎng)、軟體機(jī)器人、人工智能等新概念的提出，極大推動(dòng)了具有仿生功能和智能的高分子軟物質(zhì)的發(fā)展。仿生皮膚大面積、多褶皺、多功能、高感知等特點(diǎn)，在機(jī)械、微電子、材料、物理化學(xué)等方向做出了豐富的研究。由于人體皮膚的特性，仿生皮膚需要有較好的可拉伸性能及良好的附著力。現(xiàn)有的仿生皮膚多是通過具有彈性的材料直接貼附于人體的皮膚上，在人體的運(yùn)動(dòng)過程中，仿生皮膚可能會(huì)由于人體的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變形，造成仿生皮膚內(nèi)線路的斷裂，同時(shí)在上述的方法中，仿生皮膚與人體的附著力也會(huì)較差，容易造成仿生皮膚的脫落。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種仿生皮膚及仿生皮膚的使用方法，該仿生皮膚能夠使得仿生皮膚較為緊密地與人體皮膚貼合。

本發(fā)明提供了一種仿生皮膚，包括基體層及設(shè)置于所述基體層上的皮膚層，所述基體層被設(shè)置為施加影響手段而發(fā)生收縮，所述皮膚層在所述基體層發(fā)生收縮時(shí)與所述基體層分離并發(fā)生翹曲。

進(jìn)一步地，所述基體層收縮的影響手段包括向設(shè)定區(qū)域施加熱或紫外線的影響因素。

進(jìn)一步地，所述基體層為施加影響手段而收縮的熱致變材料、光敏材料或熱-光致變材料。

進(jìn)一步地，所述基體層為聚酰亞胺摻雜含偶氮苯或水凝膠摻雜納米金屬顆粒。

進(jìn)一步地，所述水凝膠材料為聚乙烯醇，聚丙烯酸或聚丙烯酸酰胺中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述皮膚層包括多條蜿蜒延伸的連接線路。

進(jìn)一步地，所述連接線路為剪紙拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述連接線路包括沿第一方向蜿蜒延伸的第一連接線路及沿第二方向蜿蜒延伸的第二連接線路，所述第一連接線路及所述第二連接線路交叉設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述第一連接線路及所述第二連接線路均呈周期性蜿蜒延伸，所述第一連接線路及所述第二連接線路交叉形成多個(gè)重復(fù)的單元結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，在每一個(gè)單元結(jié)構(gòu)中，所述第一連接線路及所述第二連接線路均呈S型布設(shè)。

進(jìn)一步地，所述連接線路包括沿第一方向延伸的第一連接線路、沿第二方向延伸的第二連接線路及沿第三方向延伸的第三連接線路，所述第一連接線路、所述第二連接線路及所述第三連接線路均呈周期性蜿蜒延伸，在一個(gè)周期內(nèi)，所述第一連接線路、所述第二連接線路及所述第三連接線路交匯于一點(diǎn)。

進(jìn)一步地，一個(gè)連續(xù)的所述皮膚層上設(shè)置有多個(gè)相互獨(dú)立的所述基體層。

本發(fā)明還提供了一種仿生皮膚的使用方法，包括如下步驟：

S1：提供上述的仿生皮膚；

S2：將所述仿生皮膚貼附于人體皮膚上，并使所述皮膚層與人體皮膚接觸；

S3,：結(jié)合所述人體皮膚的紋路，對所述仿生皮膚施加影響手段，使與所述人體皮膚的紋路所在的區(qū)域?qū)?yīng)的所述基體層收縮，所述人體皮膚的紋路區(qū)域?qū)?yīng)的所述皮膚層相對于所述基體層發(fā)生翹曲，并進(jìn)入所述人體皮膚的紋路內(nèi)；

S4：去除所述基體層，以使所述皮膚層固定于所述皮膚上。

進(jìn)一步地，在進(jìn)行所述S3步驟前，其還包括對所述人體皮膚的紋路進(jìn)行采集，以確定施加影響手段的具體位置。