[發(fā)明專利]用于運動檢測的電子外神經(jīng)系統(tǒng)及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210348777.1
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114869271A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尚進;蔣興宇;楊蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 國家納米科學(xué)中心
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/257;A61B5/28;A61B5/332
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

本發(fā)明提供一種用于運動檢測的電子外神經(jīng)系統(tǒng)及其制備方法，用于運動檢測的電子外神經(jīng)系統(tǒng)，包括：基底層；導(dǎo)電層，基于預(yù)先制備的液態(tài)金屬導(dǎo)電油墨印刷在基底層上；塑封膜，設(shè)置于導(dǎo)電層上且覆蓋導(dǎo)電層。本發(fā)明通過在基底層上印刷有功能化的液態(tài)金屬柔性功能導(dǎo)電層，以便于及時、準(zhǔn)確地人體關(guān)節(jié)肌肉等表皮處檢測物理及電生理信號的變化，進而便于提高運動學(xué)相關(guān)檢測和分析的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，提供更加舒適和靈活的運動檢測手段，突破時間和空間的限制，給居民和運動員以及檢測人員帶來精確、實時、舒適、輕便的運動監(jiān)測健康體驗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于運動檢測的電子外神經(jīng)系統(tǒng)及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著運動檢測的需求越來越大，從醫(yī)療康復(fù)訓(xùn)練到科幻動作電影的特效制作，從運動損傷檢測到虛擬現(xiàn)實的娛樂。運動檢測涵蓋人體關(guān)節(jié)運動的角度和速度的標(biāo)定，可通過多種方式和手段實現(xiàn)，包括光學(xué)攝像頭對人體各個關(guān)節(jié)和部位進行捕捉，慣性測量單元通過內(nèi)置的加速度計對運動角度進行計算，以及柔性電子領(lǐng)域通過關(guān)節(jié)運動變形帶來的應(yīng)變檢測等，運動檢測設(shè)備也逐漸從笨重、繁雜、固定、昂貴，逐漸向柔性、便捷的方向發(fā)展。

目前，主流的運動檢測手段主要通過光學(xué)動作捕捉設(shè)備，其主要通過設(shè)置在固定場地中的數(shù)個攝像頭，對場地中央的運動采集對象進行標(biāo)定。另外，運動檢測手段還通過可穿戴的運動檢測傳感器進行檢測，其主要采用加速度計的測量原理，如慣性測量單元，可穿戴在測試對象的身上，一定程度上不受場地限制。

然而，光學(xué)動作捕捉設(shè)備系統(tǒng)要求采集對象需要在身上相應(yīng)部位貼上很多采光標(biāo)志物，采集對象的運動范圍受限，穿戴不舒適，且設(shè)備昂貴、調(diào)試復(fù)雜，后期處理耗時長，存在受限于場地的需求等缺點；另外，不受場地限制的可穿戴設(shè)備如慣性測量單元等通過加速度測量的陀螺儀電子設(shè)備，受加速度原理采集信號的限制，數(shù)據(jù)在測量過程中會逐漸漂移，越來越不穩(wěn)定，且與皮膚的共形性差，舒適度低，尤其適用不了長時間以及劇烈運動。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于運動檢測的電子外神經(jīng)系統(tǒng)及其制備方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于采集數(shù)據(jù)不穩(wěn)定以致檢測結(jié)果較差的缺陷，實現(xiàn)精確、實時、舒適、輕便的運動監(jiān)測健康。

本發(fā)明提供一種用于運動檢測的電子外神經(jīng)系統(tǒng)，包括：基底層；導(dǎo)電層，基于預(yù)先制備的液態(tài)金屬導(dǎo)電油墨印刷在所述基底層上；塑封膜，設(shè)置于所述導(dǎo)電層上且覆蓋所述導(dǎo)電層。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種用于運動檢測的電子外神經(jīng)系統(tǒng)，所述導(dǎo)電層包括電子外神經(jīng)運動感知神經(jīng)元和電子外神經(jīng)纖維束，其中：所述電子外神經(jīng)運動感知神經(jīng)元分布于所述基底層上；所述電子外神經(jīng)纖維束，設(shè)置于所述基底層上，且連接分布于所述基底層上的電子外神經(jīng)運動感知神經(jīng)元。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種用于運動檢測的電子外神經(jīng)系統(tǒng)，所述基底層的兩側(cè)分別設(shè)有離型層，且所述導(dǎo)電層設(shè)置于所述基底層剝離所述離型層的一側(cè)。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種用于運動檢測的電子外神經(jīng)系統(tǒng)，所述液態(tài)金屬包括鎵基液態(tài)金屬合金；所述高分子溶液包括聚乙烯吡咯烷酮和正癸醇的高分子溶液、正己醇中的至少一種；所述塑封膜包括熱塑性熱熔膠膜、熱塑性彈性體膜中的至少一種。

本發(fā)明還提供一種用于運動檢測的電子外神經(jīng)系統(tǒng)的制備方法，包括：提供基底層；將預(yù)先制備的液態(tài)金屬導(dǎo)電油墨印刷在所述基底層上，形成導(dǎo)電層；利用熱壓將熱塑性熱熔膠膜覆蓋在所述導(dǎo)電層上，形成塑封膜。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種用于運動檢測的電子外神經(jīng)系統(tǒng)的制備方法，所述將預(yù)先制備的液態(tài)金屬導(dǎo)電油墨印刷在所述基底層上，形成導(dǎo)電層，包括：將預(yù)先配置的液態(tài)金屬與高分子溶液按預(yù)設(shè)比例混合，并基于間歇超聲的方式，得到液態(tài)金屬導(dǎo)電油墨；基于預(yù)設(shè)圖案，制備絲網(wǎng)印版；基于絲網(wǎng)印刷方式，將所述液態(tài)金屬導(dǎo)電油墨通過所述絲網(wǎng)印版印刷至所述基底層，形成導(dǎo)電層。