CN116222842A - 一种柔性应变传感器及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性应变传感器及其制备方法和应用，其涉及柔性电子技术领域。该制备方法包括：制备导电材料MXene的分散液；将聚丙烯酰胺PAM作为柔性基体并制备成柔性基体溶液；通过导电材料MXene表面的带电基团和聚丙烯酰胺PAM表面的氨基和碳氧双键形成氢键的结合方式，将分散液和柔性基体溶液交替循环旋涂多次，得到层层结构的柔性应变传感器。该将导电材料MXene和柔性基体聚丙烯酰胺PAM通过层层循环旋涂的方法进行有效结合，在干燥固化成型后裁剪成合适的大小，固定于人体不同部位，对小幅度的生理活动进行监测。相比于其他灵敏度较低的传感器，能够辅助医师对帕金森疾病的临床症状进行有效诊断，对患者的治疗具有十分重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及柔性电子技术领域，特别涉及一种柔性应变传感器及其制备方法和应用。
背景技术
柔性应变传感器近年来被大规模用于健康监测，可对人体生理活动做出实时监测，帮助医师准确判断人体疾病。帕金森又名震颤麻痹，是一种影响患者神经中枢的慢性疾病，临床表现为身体不同部位无意识颤抖，早中期症状如手腕颤抖、手指颤抖等，晚期症状如头部晃动、肌肉僵直等(Sveinbjornsdottir S.The clinical symptoms of Parkinson's disease[J].Journal of Neurochemistry,2016,139:318-324.)。由于帕金森的临床症状表现微弱，身体运动幅度小于10％，难以进行量化诊断，对患者的诊断治疗造成了不小的阻碍。因此设计出一种在小应变范围内具有超高灵敏度的应变传感器，将其用于帕金森不同时期临床症状的诊断，对帕金森疾病的治疗具有十分重要的意义。
目前，柔性应变传感器主要受制于材料的发展，导电材料与柔性基体间无法产生强的界面作用，使传感器内部导电通路不能随外界刺激产生显著的电阻变化(Huang W,Dong X,Cai Y.Wearable and flexible electronic strain sensor[J].ChineseScience Bulletin,2016,62(7):635-649.)，导致传感器灵敏度较低。帕金森临床症状引起的很多人体生理运动(如手指颤抖、手腕颤抖、头部晃动等)的运动幅度很小，传感器无法有效捕捉这些生理活动，产生对应的传感信号。因此对这些人体生理活动的监测造成了困难，不利于疾病临床诊断的进行。
发明内容
基于上述背景技术中提出的技术问题：如何设计一种在小应变范围内具有超高灵敏度的应变传感器，本发明实施例提供一种柔性应变传感器及其制备方法和应用。
本发明实施例提供一种柔性应变传感器的制备方法，包括以下步骤：
制备导电材料MXene的分散液；
将聚丙烯酰胺PAM作为柔性基体并制备成柔性基体溶液；
通过导电材料MXene表面的带电基团和聚丙烯酰胺PAM表面的氨基和碳氧双键形成氢键的结合方式，将分散液和柔性基体溶液交替循环旋涂多次，得到层层结构的柔性应变传感器。
进一步地，所述分散液的制备，包括以下步骤：
通过盐酸和氟化锂对钛碳化铝进行刻蚀以剥离钛碳化铝中的铝元素、离心洗涤、超声震荡分层、真空干燥后得到MXene粉末；
将MXene粉末均匀分散在分散溶剂中，形成不同浓度的分散液。
进一步地，所述盐酸浓度为6～10mol，，所述氟化锂与所述钛碳化铝的质量比为1：1。
进一步地，所述分散液浓度为50～80mg/mL。
进一步地，所述分散溶剂为无水乙醇、丙酮、二甲基亚砜或去离子水。
进一步地，所述分散液和所述柔性基体溶液的旋涂速度均为300～500r/min，所述分散液和所述柔性基体溶液的旋涂次数均为2～4次。
进一步地，所述分散液和所述柔性基体溶液体积比为1：1。
本发明实施例提供一种柔性应变传感器，包括：多层交替旋涂形成的导电材料MXene薄膜和聚丙烯酰胺PAM薄膜。
本发明实施例提供一种柔性应变传感器的应用，所述柔性应变传感器用于帕金森临床症状的监测，所述监测包括以下步骤：
将制备好的柔性应变传感器裁剪成能够与人体贴合的尺寸大小，用铝箔或铜箔包裹柔性应变传感器两端，并用连接有外部数字源表的鳄鱼夹夹持包裹有铝箔或铜箔的柔性应变传感器；
将柔性应变传感器贴合固定在人体所需测试部位后外部用胶带固定；
当人体产生帕金森症状时，通过柔性应变传感器产生的传感信号对帕金森症状进行监测；
其中，所述所需测试部位包括：手指关节、手腕关节、手肘、咽喉，对应地所述帕金森症状包括：手指颤抖、手腕颤抖、手肘弯曲、头部晃动。
进一步地，所述柔性应变传感器裁剪成的尺寸大小为1×5cm，2×8cm，1.5×5cm。
本发明实施例提供的上述柔性应变传感器及其制备方法和应用，与现有技术相比，其有益效果如下：
本发明针对现有的柔性应变传感器在小范围内灵敏度较低，对人体小幅度的生理运动无法有效监测等缺点，提出了一种在小范围内具有高灵敏度的柔性应变传感器及其制备方法。该方法将导电材料MXene和柔性基体聚丙烯酰胺(PAM)通过层层循环旋涂的方法进行有效结合，在干燥固化成型后裁剪成合适的大小，固定于人体不同部位，对小幅度的生理活动进行监测。
具体地，通过盐酸和氟化锂对钛碳化铝进行刻蚀，对钛碳化铝中的铝元素进行剥离，并通过插层剂对导电材料MXene进行分层处理，干燥后可得到MXene粉末；将MXene粉末配制成不同浓度的分散液；使用聚丙烯酰胺PAM作为柔性基体，通过两者表面的带电基团形成大量氢键使两者有效结合；将PAM溶液和MXene分散液循环旋涂多次，得到柔性应变传感器；将传感器裁剪成合适的大小后固定于人体不同部位，对不同部位的生理运动进行传感监测。实验结果证明：通过多次旋涂构建的柔性应变传感器在10％应变范围内具有GF＝296.8的超高灵敏度，能够对帕金森疾病的多种临床症状(手指颤抖、手腕颤抖、头部晃动等)进行有效监测，相比于其他灵敏度较低的传感器，能够辅助医师对帕金森疾病的临床症状进行有效诊断，对患者的治疗具有十分重要的意义。
附图说明
图1为本发明实例1制备的柔性应变传感器对手指运动监测的实物图；
图2为本发明实例1制备的柔性应变传感器的微观形貌及灵敏度；
图3为本发明实例2制备的柔性应变传感器对帕金森手指颤抖的效果图；
图4为本发明实例3制备的柔性应变传感器对手腕颤抖的传感效果图；
图5为本发明实例4制备出的柔性应变传感器对手肘弯曲不同角度的传感效果图；
图6为本发明实例5制备出的柔性应变传感器对人体头部晃动时产生的信号变化图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
帕金森疾病又名震颤麻痹，是一种神经性疾病。患者在患病的前初期往往表现为手指和手腕不受控制的颤抖，中晚期症状为手肘弯曲困难和头部不受控制的晃动，但帕金森临床症状导致的人体运动幅度较小，一般的柔性传感器难以进行有效监测。
MXene作为近年来被发现的二维材料，具有较大的比表面积，有利于其与其他材料形成有效的界面结合，同时MXene具有良好的导电性，能够为柔性传感器提供导电性；聚丙烯酰胺具有良好的柔韧性和力学性能，目前已被大量应用于工业中，作为纤维改性剂、食品添加剂等。因此，选用导电性良好的MXene材料作为柔性应变传感器中的导电材料，选用聚丙烯酰胺作为柔性基体，通过层层旋涂的方式将两者有效结合，制备出层层结构的柔性应变传感器，并将其运用于帕金森临床症状的诊断。
基于以上问题和技术，本发明实施例提供一种在小应变范围内具有高灵敏度的柔性应变传感器及其制备方法和应用，并将其用于帕金森疾病的临床症状诊断，帮助医生对患者的情况做出准确判断。上述技术方案包括：
步骤1)MXene分散液的制备：使用盐酸和氟化锂对钛碳化铝进行刻蚀，刻蚀后溶液进行多次离心洗涤，洗涤后溶液加入插层剂进行分层处理，插层后的溶液进行真空干燥后可得到MXene粉末。将MXene粉末按照一定的比例均匀分散在不同的溶剂中，配制成不同浓度的分散液。
步骤2)传感器的构筑：将柔性基体(聚丙烯酰胺，PAM)溶液通过旋涂工艺在玻璃板上旋涂，形成柔性基体薄膜，在柔性基体薄膜上旋涂MXene分散液，形成MXene薄膜。即将柔性基体溶液与得到的MXene分散液在玻璃板上交替旋涂，循环旋涂多次后，将旋涂后的薄膜进行干燥固化，可得到层层结构的柔性应变传感器。
步骤3)传感器的装配：将步骤2)中制备好的传感器裁剪成不同的大小(要求能够与人体不同部位进行较好贴合)，裁剪后的传感器两端用导电材料包裹，用胶带固定于人体不同部位，传感器两端通过鳄鱼夹与数字源表连接。
步骤4)帕金森疾病的临床监测：将传感器固定在手腕、手指或其他部位，将传感器与人体部位良好贴合，对帕金森的临床症状进行监测。
其中，
步骤2)MXene分散液旋涂速度为300～500r/min，PAM旋涂速率为300～500r/min。
步骤2)MXene分散液与PAM溶液体积比为1：1。
步骤2)传感器的干燥固化时间为0.5～3h。
步骤3)传感器两端包裹所用的导电材料为铜箔，铝箔。
步骤4)传感器分别固定在手指、手腕、手肘、咽喉处等，通过这些部位运动产生的传感信号对帕金森临床症状做出监测，电压为0.5～5V。
以上技术方案的几个具体实施例如下：
实施例1
1)MXene分散液的制备：将2g氟化锂和40mL盐酸(6mol/L)加入聚四氟乙烯的容器中，搅拌15min，使两者混合均匀。缓慢加入2g钛碳化铝，反应24h。反应结束后，离心洗涤，待溶液pH大于6后进行抽滤，抽滤后进行真空干燥(80℃，24h)，即可得到MXene粉末。将MXene均匀分散在去离子水中，浓度为80mg/mL。
传感器的制备：将1g丙烯酰胺溶解于10mL水中，加入30mg过硫酸铵作为引发剂，冰浴条件下搅拌均匀，形成粘稠的聚丙烯酰胺溶液。将5mL聚丙烯酰胺溶液均匀旋涂在玻璃板上，形成聚丙烯酰胺层，旋涂速度为300r/min。待聚丙烯酰胺层固化后，旋涂MXene，形成MXene层，重复两次，旋涂后60℃下干燥0.5h即可得到柔性应变传感器，参见图1和图2。
2)传感器的装配：将步骤2)中制备好的传感器根据需求裁剪成1×5cm大小的长方体形状，用铝箔对传感器两端进行包裹，将鳄鱼夹夹在铝箔部分，与数字源表进行连接。
3)帕金森疾病的传感监测：将装配好的传感器用胶带固定在人体手指关节处，使传感器与人体皮肤紧密贴合，当手指不停地发生颤抖时，通过传感器产生的传感信号，对人体的手指颤抖行为进行监测。
实施例2
1)MXene分散液的制备：将2g氟化锂和40mL盐酸(6mol/L)加入聚四氟乙烯的容器中，搅拌15min，使两者混合均匀。缓慢加入2g钛碳化铝，反应24h。反应结束后，离心洗涤，待溶液pH大于6后进行抽滤，抽滤后进行真空干燥(80℃，24h)，即可得到MXene粉末。将MXene均匀分散在10mL去离子水中，浓度为60mg/mL。
2)传感器的制备：将1g丙烯酰胺溶解于10mL水中，加入30mg过硫酸铵作为引发剂，冰浴条件下搅拌均匀，形成粘稠的聚丙烯酰胺溶液。将3.5mL聚丙烯酰胺溶液均匀旋涂在玻璃板上，形成聚丙烯酰胺层，旋涂速度为400r/min。待聚丙烯酰胺层固化后，旋涂MXene，形成MXene层，重复三次，旋涂后在60℃下干燥1h即可得到柔性应变传感器。
3)传感器的装配：将步骤2)中制备好的传感器根据需求裁剪成2×8cm大小的长方体形状，用铜箔对传感器两端进行包裹，将鳄鱼夹夹在铜箔部分，与数字源表进行连接。
4)帕金森疾病的传感监测：将装配好的传感器用胶带固定在人体手腕关节处，使传感器与人体皮肤紧密贴合，当手腕不停地发生颤抖时，通过传感器产生的传感信号，对人体的手腕颤抖行为进行监测。参见图3，(a)大拇指颤抖示意图；(b)大拇指颤抖不同幅度的传感信号。
实施例3
1)MXene分散液的制备：将2g氟化锂和40mL盐酸(6mol/L)加入聚四氟乙烯的容器中，搅拌15min，使两者混合均匀。缓慢加入2g钛碳化铝，反应24h。反应结束后，离心洗涤，待溶液pH大于6后进行抽滤，抽滤后进行真空干燥(80℃，24h)，即可得到MXene粉末。将MXene均匀分散在10mL无水乙醇中，浓度为50mg/mL。
2)传感器的制备：将1g丙烯酰胺溶解于10mL水中，加入30mg过硫酸铵作为引发剂，冰浴条件下搅拌均匀，形成粘稠的聚丙烯酰胺溶液。将2.5mL聚丙烯酰胺溶液均匀旋涂在玻璃板上，形成聚丙烯酰胺层，旋涂速度为500r/min。待聚丙烯酰胺层固化后，旋涂MXene，形成MXene层，重复四次，旋涂后在60℃下干燥1.5h即可得到柔性应变传感器。
3)传感器的装配：将步骤2)中制备好的传感器根据需求裁剪成1.5×5cm大小的长方体形状，用铜箔对传感器两端进行包裹，将鳄鱼夹夹在铜箔部分，与数字源表进行连接。
4)帕金森疾病的传感监测：将装配好的传感器用胶带固定在人体手肘关节处，使传感器与人体皮肤紧密贴合，当手肘发生弯曲运动时，通过传感器产生的传感信号，对人体的手肘弯曲行为进行监测。参见图4，(a)手腕颤抖示意图；(b)手腕颤抖不同幅度的传感信号；结果表明，当人体手腕颤抖时，传感器对手腕颤抖状况能够产生相应信号，根据信号可识别手腕颤抖情况。
实施例4
1)MXene分散液的制备：将2g氟化锂和40mL盐酸(8mol/L)加入聚四氟乙烯的容器中，搅拌15min，使两者混合均匀。缓慢加入2g钛碳化铝，反应24h。反应结束后，离心洗涤，待溶液pH大于6后进行抽滤，抽滤后进行真空干燥(80℃，24h)，即可得到MXene粉末。将MXene均匀分散在丙酮中，浓度为70mg/mL。
2)传感器的制备：将1g丙烯酰胺溶解于10mL水中，加入30mg过硫酸铵作为引发剂，冰浴条件下搅拌均匀，形成粘稠的聚丙烯酰胺溶液。将5mL聚丙烯酰胺溶液均匀旋涂在玻璃板上，形成聚丙烯酰胺层，旋涂速度为500r/min。待聚丙烯酰胺层固化后，旋涂MXene，形成MXene层，重复两次，旋涂后在60℃下干燥2h即可得到柔性应变传感器。
3)传感器的装配：将步骤2)中制备好的传感器根据需求裁剪成2×8cm大小的长方体形状，用铝箔对传感器两端进行包裹，将鳄鱼夹夹在铝箔部分，与数字源表进行连接。
4)帕金森疾病的传感监测：将装配好的传感器用胶带固定在咽喉处，使传感器与咽喉紧密贴合，当头部发生左右晃动时，通过传感器产生的传感信号，对人体的头部晃动行为进行监测。参见图5，(a)手肘弯曲的示意图；(b)手肘弯曲不同角度的传感信号；结果表明，传感器能够对手肘不同角度的弯曲产生及时的传感信号。
实施例5
1)MXene分散液的制备：将2g氟化锂和40mL盐酸(10mol/L)加入聚四氟乙烯的容器中，搅拌15min，使两者混合均匀。缓慢加入2g钛碳化铝，反应24h。反应结束后，离心洗涤，待溶液pH大于6后进行抽滤，抽滤后进行真空干燥(80℃，24h)，即可得到MXene粉末。将MXene均匀分散在去离子水中，浓度为65mg/mL。
2)传感器的制备：将1g丙烯酰胺溶解于10mL水中，加入30mg过硫酸铵作为引发剂，冰浴条件下搅拌均匀，形成粘稠的聚丙烯酰胺溶液。将2.5mL聚丙烯酰胺溶液均匀旋涂在玻璃板上，形成聚丙烯酰胺层，旋涂速度为350r/min。待聚丙烯酰胺层固化后，旋涂MXene，形成MXene层，重复四次，旋涂后在60℃下干燥2.5h即可得到柔性应变传感器。
3)传感器的装配：将步骤2)中制备好的传感器根据需求裁剪成1×5cm大小的长方体形状，用铜箔对传感器两端进行包裹，将鳄鱼夹夹在铜箔部分，与数字源表进行连接。
4)帕金森疾病的传感监测：将装配好的传感器用胶带固定在人体手腕关节处，使传感器与人体皮肤紧密贴合，当手腕不停地发生颤抖时，通过传感器产生的传感信号，对人体的手腕颤抖行为进行监测。参见图6，(a)头部晃动的示意图；(b)头部晃动的传感信号；结果表明，传感器能够对头部晃动产生明显的识别信号。
实施例6
1)MXene分散液的制备：将2g氟化锂和40mL盐酸(9mol/L)加入聚四氟乙烯的容器中，搅拌15min，使两者混合均匀。缓慢加入2g钛碳化铝，反应24h。反应结束后，离心洗涤，待溶液pH大于6后进行抽滤，抽滤后进行真空干燥(80℃，24h)，即可得到MXene粉末。将MXene均匀分散在无水乙醇中，浓度为50mg/mL。
2)传感器的制备：将1g丙烯酰胺溶解于10mL水中，加入30mg过硫酸铵作为引发剂，冰浴条件下搅拌均匀，形成粘稠的聚丙烯酰胺溶液。将3.5mL聚丙烯酰胺溶液均匀旋涂在玻璃板上，形成聚丙烯酰胺层，旋涂速度为400r/min。待聚丙烯酰胺层固化后，旋涂MXene，形成MXene层，重复三次，旋涂后在60℃下干燥3h即可得到柔性应变传感器。
3)传感器的装配：将步骤2)中制备好的传感器根据需求裁剪成1.5×5cm大小的长方体形状，用铜箔对传感器两端进行包裹，将鳄鱼夹夹在铜箔部分，与数字源表进行连接。
4)帕金森疾病的传感监测：将装配好的传感器用胶带固定在人体手肘关节处，使传感器与人体皮肤紧密贴合，当手肘发生弯曲运动时，通过传感器产生的传感信号，对人体的手肘弯曲行为进行监测。
实施例7
1)MXene分散液的制备：将2g氟化锂和40mL盐酸(6mol/L)加入聚四氟乙烯的容器中，搅拌15min，使两者混合均匀。缓慢加入2g钛碳化铝，反应24h。反应结束后，离心洗涤，待溶液pH大于6后进行抽滤，抽滤后进行真空干燥(80℃，24h)，即可得到MXene粉末。将MXene均匀分散在去离子水中，浓度为80mg/mL。
2)传感器的制备：将1g丙烯酰胺溶解于10mL水中，加入30mg过硫酸铵作为引发剂，冰浴条件下搅拌均匀，形成粘稠的聚丙烯酰胺溶液。将5mL聚丙烯酰胺溶液均匀旋涂在玻璃板上，形成聚丙烯酰胺层，旋涂速度为450r/min。待聚丙烯酰胺层固化后，旋涂MXene，形成MXene层，重复两次，旋涂后在60℃下干燥0.5h即可得到柔性应变传感器。
3)传感器的装配：将步骤2)中制备好的传感器根据需求裁剪成2×8cm大小的长方体形状，用铜箔对传感器两端进行包裹，将鳄鱼夹夹在铜箔部分，与数字源表进行连接。
4)帕金森疾病的传感监测：将装配好的传感器用胶带固定在咽喉处，使传感器与人体皮肤紧密贴合，当头部左右晃动时，通过传感器产生的传感信号，对人体的头部晃动行为进行监测。
实施例8
1)MXene分散液的制备：将2g氟化锂和40mL盐酸(10mol/L)加入聚四氟乙烯的容器中，搅拌15min，使两者混合均匀。缓慢加入2g钛碳化铝，反应24h。反应结束后，离心洗涤，待溶液pH大于6后进行抽滤，抽滤后进行真空干燥(80℃，24h)，即可得到MXene粉末。将MXene均匀分散在无水乙醇中，浓度为50mg/mL。
2)传感器的制备：将1g丙烯酰胺溶解于10mL水中，加入30mg过硫酸铵作为引发剂，冰浴条件下搅拌均匀，形成粘稠的聚丙烯酰胺溶液。将2.5mL聚丙烯酰胺溶液均匀旋涂在玻璃板上，形成聚丙烯酰胺层，旋涂速度为450r/min。待聚丙烯酰胺层固化后，旋涂MXene，形成MXene层，重复四次，旋涂后在60℃下干燥3h即可得到柔性应变传感器。
3)传感器的装配：将步骤2)中制备好的传感器根据需求裁剪成2×8cm大小的长方体形状，用铜箔对传感器两端进行包裹，将鳄鱼夹夹在铜箔部分，与数字源表进行连接。
4)帕金森疾病的传感监测：将装配好的传感器用胶带固定在人体手指关节处，使传感器与人体皮肤紧密贴合，当手指不停地发生颤抖时，通过传感器产生的传感信号，对人体的手指颤抖行为进行监测。
总之，本发明技术方案的优点如下：
(1)本发明所使用的导电材料MXene表面带有大量带电基团(-O、-F-、OH)，聚丙烯酰胺表面带有大量的氨基和碳氧双键，两者的表面基团可形成大量氢键，使两者有效结合，并能够与人体皮肤较好贴合。
(2)本发明制备的传感器在小应变范围内具有超高灵敏度(GF＝296.8)，可对较小的应变行为进行准确监测，对人体的小幅度生理运动也具有较好的监测效果。由于其在小范围内具有高灵敏度，因此也适用于变化较小的应用场景。
(3)本发明通过层层旋涂的方法构建传感器，传感器厚度较薄，旋涂构建的传感器整体较为均匀，可根据实际应用对传感器大小进行裁剪，满足各种应用场景。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备导电材料MXene的分散液；
将聚丙烯酰胺PAM作为柔性基体并制备成柔性基体溶液；
通过导电材料MXene表面的带电基团和聚丙烯酰胺PAM表面的氨基和碳氧双键形成氢键的结合方式，将分散液和柔性基体溶液交替循环旋涂多次，得到层层结构的柔性应变传感器。
2.如权利要求1所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述分散液的制备，包括以下步骤：
通过盐酸和氟化锂对钛碳化铝进行刻蚀以剥离钛碳化铝中的铝元素、离心洗涤、超声震荡分层、真空干燥后得到MXene粉末；
将MXene粉末均匀分散在分散溶剂中，形成不同浓度的分散液。
3.如权利要求2所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述盐酸浓度为6～10mol，所述氟化锂与所述钛碳化铝的质量比为1：1。
4.如权利要求2所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述分散液浓度为50～80mg/mL。
5.如权利要求2所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述分散溶剂为无水乙醇、丙酮、二甲基亚砜或去离子水。
6.如权利要求1所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，
所述分散液和所述柔性基体溶液的旋涂速度均为300～500r/min，所述分散液和所述柔性基体溶液的旋涂次数均为2～4次。
7.如权利要求1所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述分散液和所述柔性基体溶液体积比为1：1。
8.一种基于权利要求1～7任一项所述方法制备的柔性应变传感器，其特征在于，包括：多层交替旋涂形成的导电材料MXene薄膜和聚丙烯酰胺PAM薄膜。
9.一种基于权利要求8所述柔性应变传感器的应用，其特征在于，所述柔性应变传感器用于帕金森临床症状的监测，所述监测包括以下步骤：
将制备好的柔性应变传感器裁剪成能够与人体贴合的尺寸大小，用铝箔或铜箔包裹柔性应变传感器两端，并用连接有外部数字源表的鳄鱼夹夹持包裹有铝箔或铜箔的柔性应变传感器；
将柔性应变传感器贴合固定在人体所需测试部位后外部用胶带固定；
当人体产生帕金森症状时，通过柔性应变传感器产生的传感信号对帕金森症状进行监测；
其中，所述所需测试部位包括：手指关节、手腕关节、手肘、咽喉，对应地所述帕金森症状包括：手指颤抖、手腕颤抖、手肘弯曲、头部晃动。
10.如权利要求9所述柔性应变传感器的应用，其特征在于，所述柔性应变传感器裁剪成的尺寸大小为1×5cm，2×8cm，1.5×5cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310240718.7A CN116222842A (zh) | 2023-03-14 | 2023-03-14 | 一种柔性应变传感器及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310240718.7A CN116222842A (zh) | 2023-03-14 | 2023-03-14 | 一种柔性应变传感器及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116222842A true CN116222842A (zh) | 2023-06-06 |
Family
ID=86574996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310240718.7A Pending CN116222842A (zh) | 2023-03-14 | 2023-03-14 | 一种柔性应变传感器及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116222842A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116482184A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-07-25 | 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 | 一种锂电储能系统预警氢气传感器气敏层及其应用 |
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2023
- 2023-03-14 CN CN202310240718.7A patent/CN116222842A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116482184A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-07-25 | 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 | 一种锂电储能系统预警氢气传感器气敏层及其应用 |
| CN116482184B (zh) * | 2023-06-21 | 2023-09-29 | 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 | 一种锂电储能系统预警氢气传感器气敏层及其应用 |
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