一种可穿戴柔性电子创可贴及人体健康检测系统的制作方法_3

文档序号:8210552阅读:来源:国知局
滤波处理后的信号转换为数字信号。所述系统还包括用于储存信号处理模块处理后的数据的存储模块,所述存储模块与信号处理模块相连并能够将所述数据导出。
[0071]其中,所述可穿戴柔性电子创可贴、信号处理电路模块和显示模块之间通过无线方式进行信号传输。
[0072]本发明的可穿戴柔性电子创可贴及人体健康检测系统,具有如下有益效果:
[0073]1、本发明柔性压敏传感器的材料具有无毒、良好的生物相容性和柔韧轻薄的优点,因此柔性压敏传感器轻小灵巧、携带方便,且能无创伤的检测到脉搏、心率和血压变化。
[0074]2、本发明的电子创可贴轻巧智能,可以重复使用,成本较低,电子创可贴上的压敏传感器能够非常灵敏地感应到脉搏跳动。
[0075]3、本发明人体健康检测系统各器件之间以无线形式进行信号传输,使用者可以用手机、平板电脑等显示装置显示生理健康参数,也可以实现远程医疗监控。
[0076]4、本发明的敏感层具有类似蚂蚁窝状的三维孔状结构,灵敏度非常高。
[0077]实施例三:
[0078]请参见图1和图2所示,本发明提供了一种可穿戴柔性电子创可贴,所述创可贴用于对人体生理健康参数进行检测,包括柔性创可贴衬底、柔性压敏传感器3、微型无线模块5和柔性薄膜电池4,所述柔性创可贴衬底内表面I的两端具有粘性,所述柔性压敏传感器3形成于柔性创可贴衬底内表面I的中间位置,所述柔性薄膜电池4形成于柔性创可贴衬底外表面2,所述微型无线模块5设置在柔性创可贴衬底外表面2并位于柔性薄膜电池4的边缘。所述信号处理模块分别与可穿戴柔性电子创可贴和显示模块相连,所述柔性薄膜电池4为超薄锂离子电池。
[0079]请参见图3所示,所述柔性压敏传感器3包括柔性基底6、敏感层7、电极8和柔性保护层9,所述敏感层7形成于柔性基底6表面且具有三维孔状结构,从敏感层7表面引出至少两条所述电极8,所述柔性保护层9形成于敏感层7表面和位于敏感层7表面的电极8表面。其中,三维孔状结构类似蚂蚁窝状结构。
[0080]所述三维孔状结构敏感层7是通过以下步骤制备而成:
[0081]S1、将5g还原氧化石墨烯和15g乙醇混合均匀后超声50min,得浆液状混合物,在浆液状混合物中加入2g密度为1.043g/cm3的聚二甲基硅氧烷(Polydimethyl si loxane, PDMS),然后搅拌1.5h后得粘稠状混合物;
[0082]S2、将粘稠状混合物均匀涂覆在柔性基底上,并在85°C下加热固化lh,使之聚合,此过程中随着乙醇的挥发,就会在PDMS中形成排气孔道进而引入气相,实现材料中气-固两相的存在,形成类似蚂蚁窝状的三维孔状结构的敏感层,所述敏感层的孔的大小不均,且为9?12 μπι,孔与孔之间的间隙不等,为110?120 ymo
[0083]其中,所述步骤S2中的涂覆方法可以是旋涂、抹、刷或印刷在柔性基底6上。所述聚二甲基硅氧烷为柔性高分子聚合物。可以将步骤SI中的还原氧化石墨烯换为石墨烯、氧化石墨烯和碳纳米管中的一种或者多种的组合,所述乙醇可以换为四氯化碳、二氯甲烷、乙酸乙酯和丙酮中的一种或者多种的组合,所述PDMS可以换为室温硫化硅橡胶。
[0084]其中,所述柔性压敏传感器3中的柔性基底6为乙烯-醋酸乙烯共聚物,还可以换为聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺和聚乙烯的一种,所述柔性基底6的厚度为150 μπι。
[0085]所述电极8的材料为导电无纺布,所述导电无纺布的厚度为65 μ m,所述电极8的材料还可以为铜箔,所述铜箔的厚度为17 μπι。
[0086]所述柔性保护层9为聚二甲基硅氧烷薄膜,还可以为乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜或聚乙烯薄膜,所述柔性保护层9厚度为20 μπι。
[0087]相应地,本发明还提供了一种人体健康检测系统,包括上述的可穿戴柔性电子创可贴、信号处理模块和显示模块,所述可穿戴柔性电子创可贴包括柔性创可贴衬底、柔性压敏传感器3、微型无线模块5和柔性薄膜电池4,所述信号处理模块与显示模块集成为一体,所述信号处理模块分别与可穿戴柔性电子创可贴和显示模块相连,
[0088]所述柔性压敏传感器3,用于采集被测者脉搏跳动等生理信号并转换成相应电学信号,通过微型无线模块5将相应的电学信号传输给信号处理模块;
[0089]所述信号处理模块,用于将电学信号进行处理,并将处理后的数据传输给显示模块;
[0090]所述显示模块,用于显示信号处理模块处理后的数据。
[0091]其中,所述显示模块可以是手机、电脑等可以显示数据的显示装置。所述柔性薄膜电池4用于为柔性压敏传感器3和微型无线模块5供电。
[0092]所述信号处理模块依次包括放大器、滤波器和转换器,所述放大器用于将电学信号整形、放大;所述滤波器用于将放大的信号进行数字滤波,去掉噪音信号;所述转换器用于将经放大、滤波处理后的信号转换为数字信号。所述系统还包括用于储存信号处理模块处理后的数据的存储模块,所述存储模块与信号处理模块相连并能够将所述数据导出。
[0093]其中,所述可穿戴柔性电子创可贴、信号处理电路模块和显示模块之间通过无线方式进行信号传输。
[0094]本发明的可穿戴柔性电子创可贴及人体健康检测系统,具有如下有益效果:
[0095]1、本发明柔性压敏传感器的材料具有无毒、良好的生物相容性和柔韧轻薄的优点,因此柔性压敏传感器轻小灵巧、携带方便,且能无创伤的检测到脉搏、心率和血压变化。
[0096]2、本发明的电子创可贴轻巧智能,可以重复使用,成本较低,电子创可贴上的压敏传感器能够非常灵敏地感应到脉搏跳动。
[0097]3、本发明人体健康检测系统各器件之间以无线形式进行信号传输,使用者可以用手机、平板电脑等显示装置显示生理健康参数,也可以实现远程医疗监控。
[0098]4、本发明的敏感层具有类似蚂蚁窝状的三维孔状结构,灵敏度非常高。
[0099]实施例四:
[0100]请参见图1和图2所示,本发明提供了一种可穿戴柔性电子创可贴,所述创可贴用于对人体生理健康参数进行检测,包括柔性创可贴衬底、柔性压敏传感器3、微型无线模块5和柔性薄膜电池4,所述柔性创可贴衬底内表面I的两端具有粘性,所述柔性压敏传感器3形成于柔性创可贴衬底内表面I的中间位置,所述柔性薄膜电池4形成于柔性创可贴衬底外表面2,所述微型无线模块5设置在柔性创可贴衬底外表面2并位于柔性薄膜电池4的边缘。所述信号处理模块分别与可穿戴柔性电子创可贴和显示模块相连,所述柔性薄膜电池4为柔性薄膜太阳能电池。
[0101]请参见图3所示,所述柔性压敏传感器3包括柔性基底6、敏感层7、电极8和柔性保护层9,所述敏感层7形成于柔性基底6表面且具有三维孔状结构,从敏感层7表面引出至少两条所述电极8,所述柔性保护层9形成于敏感层7表面和位于敏感层7表面的电极8表面。其中,三维孔状结构类似蚂蚁窝状结构。
[0102]所述三维孔状结构敏感层7是通过以下步骤制备而成:
[0103]S1、将5g还原氧化石墨烯和25g乙醇混合均匀后超声60min,得浆液状混合物,在浆液状混合物中加入Ig密度为1.043g/cm3的聚二甲基硅氧烷(Polydimethyl si loxane, PDMS),然后搅拌2h后得粘稠状混合物;
[0104]S2、将粘稠状混合物均匀涂覆在柔性基底上,并在90°C下加热固化0.5h,使之聚合,此过程中随着乙醇的挥发,就会在PDMS中形成排气孔道进而引入气相,实现材料中气-固两相的存在,形成类似蚂蚁窝状的三维孔状结构的敏感层,所述敏感层的孔的大小不均,且为13?15 μm,孔与孔之间的间隙不等,为130?150 Um0
[0105]其中,所述步骤S2中的涂覆方法可以是旋涂、抹、刷或印刷在柔性基底6上。所述聚二甲基硅氧烷为柔性高分子聚合物。可以将步骤SI中的还原氧化石墨烯换为石墨烯、氧
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