[發(fā)明專利]一種同時檢測呼吸流量與濕度的自驅(qū)動裝置及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110051583.0
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112806985B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 太惠玲;劉勃豪;蔣亞東;王斯;段再華;袁震;謝光忠
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08;A61B5/087;H02N1/04
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 梁偉東

1.一種同時檢測呼吸流量與濕度的自驅(qū)動裝置，其特征在于：彈性氣球(8)內(nèi)壁對立附著有正摩擦材料I(1)與負摩擦材料I(2),正摩擦材料I(1)與負摩擦材料I(2)形成摩擦納米發(fā)電機；彈性氣球(8)外壁附著有正摩擦材料II(4)，正摩擦材料II(4)與對立的測試腔(5)內(nèi)壁附著有負摩擦材料II(3)形成另一個摩擦納米發(fā)電機，彈性氣球(8)放置在測試腔(5)中，通過導管(6)與外界相連，兩個發(fā)電機系統(tǒng)通過導線分別與兩臺靜電計(7)形成電通道檢測,導管(6)將呼吸氣體導入彈性氣球(8)內(nèi)，彈性氣球(8)在呼吸驅(qū)動下形成周期性膨脹收縮，在膨脹收縮時導致內(nèi)外壁上的摩擦材料產(chǎn)生接觸-分離電壓信號，呼吸氣體在彈性氣球(8)內(nèi)部與導管(6)內(nèi)流動，測試腔(5)內(nèi)部及彈性氣球(8)外壁上設(shè)置的發(fā)電機不受呼吸濕度影響。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時檢測呼吸流量與濕度的自驅(qū)動裝置，其特征在于：所述正摩擦材料I(1)、負摩擦材料I(2)、負摩擦材料II(3)和正摩擦材料II(4)均附著在柔性電極表面上，電極為在柔性有機薄膜襯底表面蒸鍍金屬電極。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時檢測呼吸流量與濕度的自驅(qū)動裝置，其特征在于：附著在氣球內(nèi)壁的正摩擦材料I(1)為對濕度敏感的摩擦材料，所述濕度敏感材料采用聚酰亞胺、殼聚糖、纖維素中任意一種，附著在氣球外壁的正摩擦材料II(4)為任意具有摩擦正電性的材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時檢測呼吸流量與濕度的自驅(qū)動裝置，其特征在于：所述負摩擦材料I(2)、負摩擦材料II(3)為摩擦電序列偏向負電性穩(wěn)定的材料，采用聚二甲基硅氧烷、鐵氟龍、普通發(fā)泡泡沫中任意一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種同時檢測呼吸流量與濕度的自驅(qū)動裝置，其特征在于：所述正摩擦材料I(1)與正摩擦材料II(4)采用同一種材料，所述負摩擦材料I(2)、負摩擦材料II(3)采用同一種材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時檢測呼吸流量與濕度的自驅(qū)動裝置，其特征在于：所述彈性氣球(8)材質(zhì)為丁腈、乳膠中任意一種。

7.一種同時檢測呼吸流量與濕度的自驅(qū)動裝置的制備方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

S1：取一塊亞克力基板經(jīng)乙醇清洗并干燥,然后切割并組裝成測試腔；

S2：在柔性基板上制備電極，然后在其表面制備正負摩擦薄膜；

S3：將對應(yīng)的第一組正負摩擦薄膜對立粘貼在氣球內(nèi)壁；將對應(yīng)的第二組正負摩擦薄膜對立粘貼在氣球的外壁、與測試腔的內(nèi)壁；

S4：將氣球進出氣口與導管相連，放入測試腔中，附著摩擦薄膜的導電電極采用導線連接在靜電計兩端，通過檢測兩個發(fā)電機的輸出信號即可判斷人體呼吸行為。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種同時檢測呼吸流量與濕度的自驅(qū)動裝置的制備方法，其特征在于：所述步驟S2中摩擦薄膜制備工藝為滴涂、旋涂、噴涂、自組裝、靜電紡絲、刮膜、絲網(wǎng)印刷中的一種或多種組合。