CN110089801B - 一种石墨烯压敏发热鞋 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种石墨烯压敏发热鞋，包括鞋底和鞋面；鞋底从外之内依次包括鞋大底、中插、中底和鞋垫；还包括埋在中插和中底之间的石墨烯压敏发热膜和埋在鞋跟处的储能模块；石墨烯压敏发热膜和储能模块相连；石墨烯压敏发热膜包括上层膜、石墨烯压敏层和下层膜；石墨烯压敏层由石墨烯薄膜和多个压敏电阻复合烧结而成；多个压敏电阻串联排列；石墨烯压敏发热膜受到压力变形发热；热能可通过连接的储能模块存贮即可持续发热。本发明在行走时，石墨烯压敏发热膜可持续发热，多余的热能通过连接的储能模块存贮即可持续发热。

Description

一种石墨烯压敏发热鞋
技术领域
本发明涉及压力传感器技术领域，特别涉及一种石墨烯压敏发热鞋。
背景技术
中医认为“热从头生，寒从足入”。现代医学也表明，人体的内脏器官只有在适宜的温度条件下，才能保持正常生理功能。当外界变冷时，人体机能自动调节；为了不使体内热量散失，手脚血液会回流以保持内脏器官所需的温度。当脚下温度低时，脚部血管收缩，血液回流受阻，导致全身血液循环不顺畅，这样人的全身都会感到寒冷。所以暖人先要暖脚，只有脚温暖了，全身才会感觉温暖。
而近年来，石墨烯的理化性质使得石墨烯被广泛运用于各个领域。石墨烯具有非常好的热传导性能，可以利用石墨烯的良好热传导性能，将使石墨烯应用于鞋服领域。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种石墨烯压敏发热鞋。
本发明所采用的技术方案如下：
一种石墨烯压敏发热鞋，包括鞋底和鞋面；鞋底从外之内依次包括鞋大底、中插、中底和鞋垫；还包括埋在中插和中底之间的石墨烯压敏发热膜和埋在鞋跟处的储能模块；石墨烯压敏发热膜和储能模块相连；石墨烯压敏发热膜包括上层膜、石墨烯压敏层和下层膜；石墨烯压敏层由石墨烯薄膜和多个压敏电阻复合烧结而成；多个压敏电阻串联排列；石墨烯压敏发热膜受到压力变形发热；热能可通过连接的储能模块存贮即可持续发热。
其进一步的技术特征为：所述鞋面包括最外层的防水层、中间的防护层和最内层的透气层。
其进一步的技术特征为：所述防水层由防水膜和分别贴合于防水膜两侧的表层和尼龙网层复合而成。
其进一步的技术特征为：所述透气层为布料或者皮革；皮革由布料、猪皮、羊皮或PU皮制成。
其进一步的技术特征为：所述鞋大底为横向齿纹和纵向齿纹交叉排列的橡胶层。
其进一步的技术特征为：所述多个压敏电阻的串联方式为将二个或二个以上的压敏电阻排成一串，压敏电阻的首端和前一个压敏电阻的尾端连成一个节点。
其进一步的技术特征为：所述石墨烯薄膜是利用超声或搅拌等方法将石墨烯粉末均匀分散于有机溶剂中，得到浓度为0.05mg/ml～0.5mg/ml的石墨烯溶液，通过抽滤的方法将石墨烯均匀覆盖于有机滤膜或水系滤膜之上，再通过机械剥离、浸泡或有机溶剂溶解的方法将石墨烯薄膜和滤膜分离，得到石墨烯薄膜。
本发明的有益效果如下：
寒冷季节时，人们可以穿着石墨烯压敏发热鞋。在行走时，石墨烯压敏发热膜中的多个压敏电阻受到压力变形，按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号，可持续发热，每次可持续供热3小时～6小时左右，温度保持在40℃以上。多个压敏电阻的低压直流电不会对人体产生有害电磁波，且压敏电阻本身柔软，多次折叠弯曲不会受损。多余的热能通过连接的储能模块存贮即可持续发热。
同时，石墨烯的掺杂有助于提高压敏层的灵敏度，提高精度的同时也能提高压敏层的使用寿命，从而提高压敏发热的灵敏度、提高压力传感器的工作性能和延长使用寿命。
适用于所有人，尤其学生、白领、中老年人、干部、交警、边防、油田工、铁路工、户外骑车，长时间户外工作、亚健康人群、心脑过劳、手脚经常冰冷者。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中石墨烯压敏发热膜的示意图。
图3为图1中压敏电阻串联排列的示意图。
图中：1、石墨烯压敏发热膜；11、上层膜；12、石墨烯压敏层；13、下层膜；2、储能模块。
具体实施方式
关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。
下面结合附图，说明本实施例的具体实施方式。
图1为本发明的结构示意图，图2为图1中石墨烯压敏发热膜的示意图。结合图1和图2，一种石墨烯压敏发热鞋，包括鞋底和鞋面。鞋面包括最外层的防水层、中间的防护层和最内层的透气层。防水层由防水膜和分别贴合于防水膜两侧的表层和尼龙网层复合而成。透气层为布料或者皮革。皮革由布料、猪皮、羊皮或PU皮制成。鞋底从外之内依次包括鞋大底、中插、中底和鞋垫。鞋大底为横向齿纹和纵向齿纹交叉排列的橡胶层。
石墨烯压敏发热鞋还包括埋在中插和中底之间的石墨烯压敏发热膜1和埋在鞋跟处的储能模块2。石墨烯压敏发热膜1和储能模块2相连。石墨烯压敏发热膜1包括上层膜11、石墨烯压敏层12和下层膜13。石墨烯压敏层12由石墨烯薄膜和多个压敏电阻复合烧结而成。石墨烯薄膜是利用超声或搅拌等方法将石墨烯粉末均匀分散于有机溶剂中，得到浓度为0.05mg/ml～0.5mg/ml的石墨烯溶液，通过抽滤的方法将石墨烯均匀覆盖于有机滤膜或水系滤膜之上，再通过机械剥离、浸泡或有机溶剂溶解的方法将石墨烯薄膜和滤膜分离，得到石墨烯薄膜。
图3为图1中压敏电阻串联排列的示意图。如图3所示，多个压敏电阻串联排列。具体的，多个压敏电阻的串联方式为将二个或二个以上的压敏电阻排成一串，压敏电阻的首端和前一个压敏电阻的尾端连成一个节点。石墨烯压敏发热膜1受到压力变形发热。热能可通过连接的储能模块2存贮即可持续发热。
本发明的使用原理如下：
寒冷季节时，人们可以穿着石墨烯压敏发热鞋。在行走时，石墨烯压敏发热膜1中的多个压敏电阻受到压力变形，按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号，可持续发热，每次可持续供热3小时～6小时左右，温度保持在40℃以上。多个压敏电阻的低压直流电不会对人体产生有害电磁波，且压敏电阻本身柔软，多次折叠弯曲不会受损。多余的热能通过连接的储能模块2存贮即可持续发热。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种石墨烯压敏发热鞋，包括鞋底和鞋面；鞋底从外之内依次包括鞋大底、中插、中底和鞋垫；其特征在于：还包括埋在中插和中底之间的石墨烯压敏发热膜（1）和埋在鞋跟处的储能模块（2）；石墨烯压敏发热膜（1）和储能模块（2）相连；石墨烯压敏发热膜（1）包括上层膜（11）、石墨烯压敏层（12）和下层膜（13）；石墨烯压敏层（12）由石墨烯薄膜和多个压敏电阻复合烧结而成；多个压敏电阻串联排列；石墨烯压敏发热膜（1）受到压力变形发热；热能可通过连接的储能模块（2）存贮即可持续发热；所述石墨烯薄膜是利用超声或搅拌等方法将石墨烯粉末均匀分散于有机溶剂中，得到浓度为0.05mg/ml～0.5mg/ml的石墨烯溶液，通过抽滤的方法将石墨烯均匀覆盖于有机滤膜或水系滤膜之上，再通过机械剥离、浸泡或有机溶剂溶解的方法将石墨烯薄膜和滤膜分离，得到石墨烯薄膜。
2.根据权利要求1所述的石墨烯压敏发热鞋，其特征在于：所述鞋面包括最外层的防水层、中间的防护层和最内层的透气层。
3.根据权利要求2所述的石墨烯压敏发热鞋，其特征在于：所述防水层由防水膜和分别贴合于防水膜两侧的表层和尼龙网层复合而成。
4.根据权利要求1所述的石墨烯压敏发热鞋，其特征在于：所述鞋大底为横向齿纹和纵向齿纹交叉排列的橡胶层。
5.根据权利要求1所述的石墨烯压敏发热鞋，其特征在于：所述多个压敏电阻的串联方式为将二个或二个以上的压敏电阻排成一串，压敏电阻的首端和前一个压敏电阻的尾端连成一个节点。
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