[發明專利]一種可穿戴熱療電子器件

有效

• 申請號: 202110258826.8
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113041008B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 高林;于軍勝;李穎;李璐
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: A61F7/00
• 分類號: A61F7/00;A61B5/00;H05B3/02;H05B3/12;H05B1/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 張串串

本發明公開了一種可穿戴熱療電子器件及其陣列化的制備方法，屬于電子皮膚技術領域，具體涉及可穿戴電子器件技術領域，以解決現有的熱療設備存在體積和重量較大，不易控溫等缺點，其應用主要限制在醫院中，應用上存在局限性的缺陷，從下至上依次包括無紡布襯底、絲網印刷銀漿電極、導電材料和無紡布復合敏感層、PDMS緩沖層和導線。本發明提出的陣列化熱療電子器件可以同時感知一些人體的基本生理信號的同時根據運動程度有效的控制熱療的溫度，采用無紡布來制備器件，也能保證皮膚的舒適性，該熱療電子器件具有優異的皮膚適應性和更廣的應用范圍，可促進可穿戴電子領域的廣泛應用。

技術領域

一種可穿戴熱療電子器件及其陣列化的制備方法，本發明屬于電子皮膚技術領域，具體涉及可穿戴電子器件技術領域。

背景技術

近年來，多功能柔性電子器件憑借其在可穿戴柔性傳感器、智能醫療監測、人機交互界面、電子皮膚和軟機器人等領域的巨大潛在應用而備受關注。在此基礎上，相應的用于醫療的電子器件，如薄膜制熱器、心臟起搏器、刺激響應型藥物釋放平臺等，也引起了人們對各種物理治療和化學治療的極大興趣。因此，隨著人們對便攜性和可穿戴的柔性電子器件需求不斷增加，迫切需要具有集成醫療監測和醫療治療功能的可穿戴電子器件。特別是可穿戴的柔性應力、應變傳感器，目前此類傳感器主要依靠有三維導電網絡結構的應力敏感材料與彈性材料復合而成。而作為傳感器核心的應力敏感材料主要是以導電聚合物、碳納米管、石墨烯、金屬納米線等材料為導電材料，采用模板法和冷凍干燥工藝等制備而成。但是這些材料存在制備工藝復雜、成本高以及不可再生等問題。另外以應力、應變傳感器為代表的可穿戴設備，目前僅有健康檢測功能，尚未有將智能醫療功能與健康檢測功能集于一體的研究報道。

由柔性襯底和導電納米材料組成的各種導電復合材料在多功能柔性電子器件制造中具有廣闊的應用前景。然而由于傳統塑料基材與人體皮膚存在機械不匹配以及不良的透氣性，它們通常不適用于個人健康監測和治療應用的柔性電子器件。與傳統的導電金屬不同，具有更好柔韌性的新型導電材料，如金屬納米線、本征導電聚合物和碳納米管等材料，可通過溶液法，如浸涂法、噴涂法和絲網印刷在柔性基底上構建導電層。金屬納米線由于其良好的導電性和機械柔韌性而具有很大的應用前景，但同時也存在納米線聚集、結點電阻高、成本高等缺點。碳納米管和石墨烯等具有優良導電性能的碳納米填料已成為制備柔性電子器件的重要研究方向，但其在水介質中的加工性能差，與普通柔性襯底的弱相互作用阻礙了其廣泛應用。此外，這些納米材料最常用于測量機械刺激下電阻變化的可穿戴傳感器，然而它們無法將高導電性與機械耐久性耦合用于熱療應用。因此，如何同時獲得可靠的力學完整性和良好的電學性能，以制備用于醫療保健和治療的多功能智能織物仍然是一個巨大的挑戰。

在醫療方面，熱理療是一種常用的治療方法，廣泛用于治療關節腫痛，改善肌肉痙攣與炎癥等癥狀，但是傳統的熱療設備存在體積和重量較大，不易控溫等缺點，其應用主要限制在醫院中。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種可穿戴熱療電子器件及其陣列化的制備方法，以解決現有的熱療設備存在體積和重量較大，不易控溫等缺點，其應用主要限制在醫院中，應用上存在局限性的缺陷。

本發明采用的技術方案如下：

一種可穿戴熱療電子器件，從下至上依次包括無紡布襯底、絲網印刷銀漿電極、導電材料和無紡布復合敏感層、PDMS緩沖層和導線。