[发明专利]一种集成式智能腰带及其制备方法

权利要求书

1.一种集成式智能腰带，其特征在于，包括腰带本体(8)以及分别内置于腰带本体(8)腹部、背部以及左右两侧的多维柔性传感器，用以分别将受到的压力、拉力以及摩擦力信号转换为电学信号，以便对佩戴者的腰围、生命体征、体动以及身体摩擦信号进行监测。

2.根据权利要求1所述的一种集成式智能腰带，其特征在于，所述的多维柔性传感器由多维柔性压电传感膜通过疏水聚合物进行原位封装后成型。

3.根据权利要求2所述的一种集成式智能腰带，其特征在于，所述的多维柔性压电传感膜为具有周期性孔洞微结构的压电驻极体薄膜，并且在压电驻极体薄膜上下表面形成由孔洞微结构构成的条状微突起，用以增强感知佩戴者对腰带本体(8)的压力、拉力以及摩擦力。

4.根据权利要求3所述的一种集成式智能腰带，其特征在于，所述的多维柔性压电传感膜分别依次由屏蔽电极层(1)、第一热塑性驻极体聚合物层(2)、第二热塑性驻极体聚合物层(3)以及信号电极层(4)构成，所述的屏蔽电极层(4)通过屏蔽电极引线(5)接地，所述的信号电极层(4)通过信号电极引线(6)将电学信号引出。

5.根据权利要求4所述的一种集成式智能腰带，其特征在于，所述的第一热塑性驻极体聚合物层(2)与第二热塑性驻极体聚合物层(3)之间依次周期性等间距地设置孔洞微结构，并且在孔洞微结构中注有空间电荷(7)。

6.根据权利要求5所述的一种集成式智能腰带，其特征在于，所述的孔洞微结构在横截面上的形状包括圆弧形和折线形。

7.根据权利要求5所述的一种集成式智能腰带，其特征在于，所述的屏蔽电极层(1)的面积略大于信号电极层(4)的面积，用以屏蔽外界噪声信号。

8.根据权利要求1所述的一种集成式智能腰带，其特征在于，所述的多维柔性传感器具体包括内置于腹部的多维柔性传感器(9)、内置于腰围右侧的多维柔性传感器(10)、内置于背部的多维柔性传感器(11)以及内置于腰围左侧的多维柔性传感器(12)。

9.根据权利要求8所述的一种集成式智能腰带，其特征在于，所述的内置于腹部的多维柔性传感器(9)用以监测呼吸、心率、心音以及肺音，所述的内置于背部的多维柔性传感器(11)用以监测体动以及人体摩擦信号，所述的内置于腰围右侧的多维柔性传感器(10)和内置于腰围左侧的多维柔性传感器(12)呈长条形，用以监测佩戴者腰围的变化。

10.一种集成式智能腰带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将热塑性驻极体聚合物材料通过流延、压印、浇注、粘合工艺制成具有压缩和拉伸特性的有序微结构多孔薄膜，并且薄膜表面具有突起微结构；

2)在薄膜上下表面分别涂覆金属电极，分别形成屏蔽电极层(1)和信号电极层(4)；

3)利用接触法极化、离子注入、软X射线极化方式向有序微结构多孔薄膜注入空间电荷(7)，形成压电驻极体薄膜；

4)从屏蔽电极层(1)和信号电极层(4)表面分别引出屏蔽电极引线(5)和信号电极引线(6)；

5)采用疏水聚合物对压电驻极体薄膜进行原位封装，使封装后得到的多维柔性传感器能够耐潮湿、耐腐蚀；

6)将多维柔性传感器分别植入腰带本体(8)的腹部、背部、腰部左侧以及腰部右侧，制成同时监测呼吸、心率、心音、肺音、腰围、体动以及人体摩擦信号的智能腰带。