[发明专利]一种透气型仿生黏附材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种透气型仿生黏附材料及其制备方法，包括：将液态高分子聚合物和导电材料混合，得到非固化混合物；将所述混合物在具有微结构且经过氟化处理的模具表面压印，加热后脱模，得到仿生黏附材料。与现有技术相比，本发明制备的仿生黏附材料的微结构单元与皮肤之间形成更强的范德华力，从而在宏观上实现与皮肤更好的干黏附性，相对传统压敏胶的湿黏附电极片对皮肤产生的刺激更少，佩戴更加舒适，具有多次使用的反复性。因此，本发明改变了传统的粘接技术，通过干黏附实现了舒适安全的使用性和粘脱的反复性，安全性高，可重复使用。

技术领域

本发明涉及皮肤黏附技术领域，尤其涉及一种仿生黏附材料及其制备方法。

背景技术

可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。作为一种新型可穿戴设备，电子皮肤又称为可穿戴柔性仿生触觉传感器，是贴在“皮肤”上的电子设备，因而习惯性的被称为电子皮肤。相较于传统的刚性触觉传感器，电子皮肤更加轻薄柔软，可被加工成各种形状，像衣服一样附着在人体表面。目前，电子皮肤主要应用于人体生理参数检测和机器人柔性触觉传感器两大领域。通过将电子皮肤安装到人体对应的关键部位，从而实现人体心率、血压、肌肉张力等生理参数的检测。

皮肤黏附技术是现代医疗卫生领域和可穿戴设备重点解决的问题。当前黏附技术是以压敏胶为主的湿黏附，例如，申请号为200710158772.8的中国发明专利报道了一种生物黏附性环孢素A固体脂质纳米粒原位凝胶制剂及其制备方法，此制剂包括治疗有效量的环孢素A、乳化剂、脂质材料及电荷调节剂/包衣材料等，每1000ml制剂中包含：环孢素A0.05g-5.0g，脂质材料0.0g-50g，乳化剂0.5g-60g，包衣材料0.1g-30g，凝胶基质200.0g-500.0g，纯化水加1000ml。申请号为201911257566.1的中国发明专利报道了一种黏附性羟丁基壳聚糖及其制备方法、适用于老年皮肤的可逆黏附性伤口敷料及其制备方法，在羟丁基壳聚糖上接枝邻苯二酚基团，得到既具有温敏性特征，又具有较好的湿粘附特性的黏附性羟丁基壳聚糖，其与辅料配合即可得到适用于老年皮肤的可逆黏附性敷料。

但是，现有技术中报道的这种湿黏附是一次性的，造成了资源的浪费；另一方面，湿黏附对皮肤过敏者存在安全隐患，粘接过程中压敏胶黏附的舒适度欠佳，脱粘过程则会有强烈的撕痛感。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种透气型仿生黏附材料的制备方法，安全性高，可重复使用。

有鉴于此，本发明提供了一种透气型仿生黏附材料的制备方法，包括以下步骤：将液态高分子聚合物和导电材料混合，得到非固化混合物；将所述混合物在具有微结构且经过氟化处理的模具表面压印，加热后脱模，得到透气型仿生黏附材料。

优选的，所述液态高分子聚合物为液体有机硅橡胶。

优选的，所述液体有机硅橡胶的布氏粘度在20000cps以下，固化后强度在4.0MPa以上。

优选的，所述导电材料为导电炭黑。

优选的，所述模具的微结构为吸盘状、蜂窝状或分离六边形。

优选的，所述模具按照如下方法制备：根据目标微结构设计基础图案单元，在玻璃-铬模板上通过电子束直写技术刻蚀出对应图案；在硅晶圆表面涂覆一层光刻胶，通过所述玻璃-铬模板的曝光，将模板上的图案形状复制到光刻胶上，显影后去除余胶；通过干法刻蚀或湿法刻蚀，以光刻胶上的图案为保护层，刻蚀硅晶圆，得到微结构图案；利用溶剂洗除微结构硅晶圆表面残留的光刻胶；对微结构硅晶圆模板表面氟化处理后，得到模具。

优选的，所述微结构的单元尺寸在百微米以下。

优选的，所述加热的温度为70-100℃，加热时间为1-5h。