[发明专利]一种柔性压力传感材料、传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性压力传感材料、传感器及其制备方法。该柔性压力传感器由下至上依次包括：衬底层、一对微结构电极、压阻层以及疏水封装层。衬底层包括生物相容性膜，以及涂覆在生物相容性膜上的第一导电物质，生物相容性膜涂覆有第一导电物质的一面朝向微结构电极；微结构电极朝向压阻层的一面，具有第一凸起阵列结构；压阻层的材料为柔性压力传感材料，柔性压力传感材料包括聚合物纤维膜、附着在聚合物纤维膜纤维表面的纳米线，以及第二导电物质；纳米线的材质为金属氧化物或金属；第二导电物质附着在纳米线上和/或聚合物纤维膜的纤维表面。由于上述衬底层和压阻层的基底均为多孔纤维薄膜，因而本发明提供的柔性压力传感器具有良好的透气性。

技术领域

本发明涉及一种柔性压力传感材料、传感器及其制备方法。

背景技术

随着人类生活水平的不断进步及现代高压力的生活方式，健康监测设备越来越收到人们的欢迎。柔性压力传感器作为一种柔性健康监测设备，常常穿戴于使用者身上，对使用者的脉搏、心跳等进行监测。但是现有的柔性压力传感器件存在透气性差，佩戴不舒适的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种透气性良好的柔性压力传感材料、传感器及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种柔性压力传感器，由下至上依次包括：衬底层、一对微结构电极、压阻层以及疏水封装层；

所述衬底层包括生物相容性膜，以及涂覆在所述生物相容性膜上的第一导电物质，所述生物相容性膜具有第一导电物质的一面朝向所述微结构电极；

所述微结构电极朝向所述压阻层的一面，具有第一凸起阵列结构；

所述压阻层的材料为柔性压力传感材料，所述柔性压力传感材料包括聚合物纤维膜、附着在所述聚合物纤维膜纤维表面的纳米线，以及第二导电物质；所述纳米线的材质为金属氧化物或金属；所述第二导电物质附着在所述纳米线上和/或所述聚合物纤维膜的纤维表面。

可选的，所述纳米线为经至少两次原位生长的纳米线。

可选的，所述金属氧化物包括二氧化钛。

可选的，所述第二导电物质包括碳纳米管。

可选的，所述第一凸起阵列结构包括多类凸起单体，属于同一类的凸起单体的高度相同，至少两类凸起单体的高度不同。

可选的，所述第一导电物质包括银纳米线。

可选的，所述疏水封装层朝向于所述压阻层的一面设置有第二凸起阵列结构。

本发明还提供了一种上述柔性压力传感材料。

本发明还提供了一种柔性压力传感材料的制备方法，包括：

采用聚合物溶液进行静电纺丝，得到聚合物纤维膜，所述聚合物溶液为将聚合物溶于有机溶剂制得；

在所述聚合物纤维膜上至少两次原位生长金属氧化物纳米线；

在附着有纳米线的聚合物纤维膜上浸涂导电溶液后干燥，得到柔性压力传感材料。

本发明还提供了一种柔性压力传感器的制备方法，包括：

采用蛋白溶液进行静电纺丝，得到生物相容性膜，所述蛋白溶液为将蛋白性材料溶于有机溶剂制得；

在所述生物相容性膜上滴涂第一导电物质，得到衬底层；

使用本发明提供的柔性压力传感材料制备得到压阻层；

将所述衬底层、微结构电极、所述压阻层以及疏水封装层依次贴附在一起，得到柔性压力传感器。