[发明专利]一种可穿戴复合气凝胶传感器及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种复合气凝胶传感器，包括敏感元件、转换元件，其特征在于，所述敏感元件包括复合气凝胶和固定部件；

所述复合气凝胶包括以下组分：导电聚合物、细菌纤维素、与水不互溶的有机溶剂；

所述转换元件包括电阻检测仪；

所述复合气凝胶与所述电阻检测仪通过两条导线电性连接。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：

所述复合气凝胶为柔性片层状结构；

所述导电聚合物选自聚苯胺和聚吡咯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，

所述的导电聚合物与所述的细菌纤维素的质量比为：0.1～5:1；

所述的细菌纤维素与所述的与水不互溶的有机溶剂的质量比为：0.01～1:100。

4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，

所述固定部件以全包覆所述复合气凝胶的方式固定复合气凝胶；

或者所述固定部件包括第一固定部件和第二固定部件，所述敏感元件按照第一固定部件、复合气凝胶、第二固定部件的顺序组装；

优选地，所述组装的方式由第一固定部件、第二固定部件贴附在复合气凝胶上；

优选地，所述固定部件为聚偏氟乙烯胶带、无纺布胶带中的至少一种。

5.一种权利要求1～4任意一项所述的复合气凝胶传感器的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括；

步骤(1)所述复合气凝胶的制备；

步骤(2)所述复合气凝胶与两条导线连接；

步骤(3)采用固定部件固定步骤(2)制备的复合气凝胶；

步骤(4)所述导线与电阻检测仪连接；

优选地，步骤(2)中所述两条导线在复合气凝胶上安装点之间的距离为3～5cm。

6.一种可穿戴检测设备，其特征在于，所述设备包括权利要求1～4任一项所述的复合气凝胶传感器或者权利要求5所述方法制备的复合气凝胶传感器。

7.一种人体运动监测的方法，其特征在于，所述方法采用权利要求6所述的可穿戴检测设备进行人体运动监测。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

采用所述可穿戴检测设备进行人体微运动所产生的电阻信号检测的方法包括：

将所述可穿戴检测设备的敏感元件附着于人体的面部、声带处、脉搏部位中的至少一个部位，通过利用所述部位的微运动，获得相应所述人体部位微运动形变所产生的电阻变化值。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

采用所述可穿戴检测设备进行人体大幅度运动所产生的电阻信号检测的方法包括：

将所述可穿戴检测设备的敏感元件附着于人体的手指、手肘、手腕、膝盖以及足底部位中的至少一个部位，通过利用所述部位的大幅度运动，获得相应所述人体部位大幅度运动形变所产生的电阻变化值。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法至少包括：

将所述可穿戴检测设备的敏感元件固定在人体相应部位，获得稳定的初始电阻R₀；

利用人体相应部位产生的电信号，获得所述人体部位微运动或大幅度运动形变所产生的电阻变化值；

利用所述的人体部位微运动或大幅度运动形变所产生的电阻变化值与运动消耗的相应时间绘制相应曲线。