本發(fā)明屬于柔性生物醫(yī)療，具體涉及到一種制備柔性透氣性導(dǎo)電織物的方法、導(dǎo)電織物及其在制備多模態(tài)生理信號監(jiān)測傳感器中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著柔性電子技術(shù)在輕便、便攜、符合人體工程學(xué)和舒適性等方面的顯著優(yōu)勢得以彰顯，可穿戴傳感器在微型電子技術(shù)的不斷進(jìn)步以及公眾健康意識的提升下，迅速發(fā)展。這些傳感器通過對人體物理和生理信號的實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測，為健康狀況評估、疾病診斷和治療提供了極其重要的信息。在此背景下，對人體的物理與生理信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的需求驅(qū)使著一種微型化、便攜化的傳感器的迫切發(fā)展。相較于采用剛性硅材料制造的傳統(tǒng)傳感器，柔性可穿戴傳感器在監(jiān)測各類生理信號方面表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)越性，涵蓋表皮壓力、應(yīng)變、振動(dòng)、體溫以及生物電信號，例如心電信號(ecg)、肌電信號(emg)、腦電信號(eeg)等。

2、現(xiàn)有的柔性可穿戴傳感器主要以電極為主，這種電生理傳感器需要較高的電導(dǎo)率以及能與皮膚共形接觸，以確保能準(zhǔn)確檢測生物電信號。但現(xiàn)有電極存在著易造成皮膚過敏以及透氣性差等缺點(diǎn)。此外，考慮到人體生理信號的復(fù)雜性，為了準(zhǔn)確評估健康狀況，通常需要同時(shí)獲取多種信息。這促使著可穿戴傳感器必須具備多種功能。因此，多功能的柔性可穿戴傳感器正備受越來越多的關(guān)注。這類傳感器主要以柔性壓力傳感器為主，例如通過將導(dǎo)電聚合物與織物結(jié)合形成柔性壓力傳感器等。與傳統(tǒng)電極材料不同，這種多功能傳感器通常需要具備一定的導(dǎo)電性，用于傳輸或接收信號，但其導(dǎo)電性主要體現(xiàn)在織物基材與導(dǎo)電層的良好結(jié)合上，使得導(dǎo)電層在織物表面保持均勻分布和穩(wěn)定。因此，相較于電極，這種多功能傳感器往往具備透氣性良好、功能多樣、耐用舒適等優(yōu)點(diǎn)。盡管已有多種多功能傳感器的報(bào)道，但這些傳感器多數(shù)需要通過復(fù)雜的制備工藝進(jìn)行制造，必須配備復(fù)雜的設(shè)備，例如柔性基板、導(dǎo)電電極層、有源傳感層等。此外，這些傳感器往往涉及復(fù)雜的材料系統(tǒng)，包括表面改性、分子相互作用、化學(xué)合成等，以及多種成分，例如mxene、碳納米管(cnt)、銀納米線(agnws)等，這些因素都制約了它們的大規(guī)模部署和廣泛應(yīng)用。因此，亟需開發(fā)一種能夠良好平衡多功能性與簡易性的柔性可穿戴傳感器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于上述和/或現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出了本發(fā)明。

3、因此，本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種柔性透氣性導(dǎo)電織物。

4、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：所述導(dǎo)電織物通過將功能層涂覆在織物上制備而成，所述功能層為導(dǎo)電聚合物pedot:pss與水性膠黏劑的復(fù)合材料；

5、其中，所述pedot:pss與水性膠黏劑的質(zhì)量比為1:4～8。

6、本發(fā)明的另一目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法。

7、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：包括，

8、乙二醇加入pedot:pss分散液中，攪拌處理后加入水性膠黏劑繼續(xù)攪拌，得到混合均勻的pedot:pss/水性聚氨酯分散液；

9、將pedot:pss/水性聚氨酯分散液涂覆織物表面，在室溫下干燥后再次涂覆；

10、重復(fù)涂覆干燥后，得到柔性透氣性導(dǎo)電織物。

11、作為本發(fā)明所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法一種優(yōu)選方案，其中：所述水性膠黏劑包括水性聚氨酯、水性聚醋酸乙烯酯、水性丙烯酸酯、水性聚乙烯醇縮醛、水性橡膠乳液中的一種或多種。

12、作為本發(fā)明所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法一種優(yōu)選方案，其中：所述織物包括氨綸、棉布、滌綸、ptt纖維、t-400纖維、羊毛、桑蠶絲、絲綢、亞麻、苧麻、棉麻、腈綸、錦綸、雪紡中的一種或多種。

13、作為本發(fā)明所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法一種優(yōu)選方案，其中：

14、所述攪拌處理的時(shí)間為5～8h。

15、作為本發(fā)明所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法一種優(yōu)選方案，其中：

16、所述繼續(xù)攪拌的時(shí)間為4～6h。

17、作為本發(fā)明所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法一種優(yōu)選方案，其中：所述涂覆方法包括刮涂、噴涂、刷涂、浸涂、電泳涂裝法。

18、作為本發(fā)明所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法一種優(yōu)選方案，其中：所述織物厚度為20微米～5毫米。

19、作為本發(fā)明所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法一種優(yōu)選方案，其中：所述干燥時(shí)間為8～15min。

20、本發(fā)明的再一目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種柔性透氣性導(dǎo)電織物在制備多模態(tài)生理信號監(jiān)測傳感器中的應(yīng)用。

21、本發(fā)明有益效果：

22、本發(fā)明提供的傳感器與傳統(tǒng)的剛性傳感器相比，更輕薄且具有更好的柔性，同時(shí)表現(xiàn)出可重復(fù)利用、成本低、制備簡易、透氣性好等優(yōu)異性能，且能實(shí)時(shí)監(jiān)測多種人體生理信號。本發(fā)明可與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合，用于人機(jī)界面和多模態(tài)信息的集成，在醫(yī)療保健領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種柔性透氣性導(dǎo)電織物，其特征在于：所述導(dǎo)電織物通過將功能層涂覆在織物上制備而成，所述功能層為導(dǎo)電聚合物pedot:pss與水性膠黏劑的復(fù)合材料；

2.如權(quán)利要求1所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法，其特征在于：包括，

3.如權(quán)利要求2所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法，其特征在于：所述水性膠黏劑包括水性聚氨酯、水性聚醋酸乙烯酯、水性丙烯酸酯、水性聚乙烯醇縮醛、水性橡膠乳液中的一種或多種。

4.如權(quán)利要求2所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法，其特征在于：所述織物包括氨綸、棉布、滌綸、ptt纖維、t-400纖維、羊毛、桑蠶絲、絲綢、亞麻、苧麻、棉麻、腈綸、錦綸、雪紡中的一種或多種。

5.如權(quán)利要求2所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法，其特征在于：所述攪拌處理的時(shí)間為5～8h。

6.如權(quán)利要求2所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法，其特征在于：所述繼續(xù)攪拌的時(shí)間為4～6h。

7.如權(quán)利要求2所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法，其特征在于：所述涂覆方法包括刮涂、噴涂、刷涂、浸涂、電泳涂裝法。

8.如權(quán)利要求2所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法，其特征在于：所述織物厚度為20微米～5毫米。

9.如權(quán)利要求2所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物的制備方法，其特征在于：所述干燥時(shí)間為8～15min。

10.如權(quán)利要求1所述的柔性透氣性導(dǎo)電織物在制備多模態(tài)生理信號監(jiān)測傳感器中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種制備柔性透氣性導(dǎo)電織物的方法、導(dǎo)電織物及其在制備多模態(tài)生理信號監(jiān)測傳感器中的應(yīng)用，屬于柔性生物醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，所述導(dǎo)電織物通過將功能層涂覆在織物上制備而成，所述功能層為導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS與水性膠黏劑的復(fù)合材料。本發(fā)明提供的傳感器與傳統(tǒng)的剛性傳感器相比，更輕薄且具有更好的柔性，同時(shí)表現(xiàn)出可重復(fù)利用、成本低、制備簡易、透氣性好等優(yōu)異性能，且能實(shí)時(shí)監(jiān)測多種人體生理信號。本發(fā)明可與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合，用于人機(jī)界面和多模態(tài)信息的集成，在醫(yī)療保健領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：李建民,劉維藺,孫浩楠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京郵電大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10