【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及復(fù)合傳感系統(tǒng)，具體涉及一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、慢性創(chuàng)傷是一項(xiàng)全球性的醫(yī)療挑戰(zhàn)，對數(shù)以百萬計(jì)的人產(chǎn)生著影響，并且它與高發(fā)病率、肢體缺失率和死亡率相關(guān)。在這些慢性創(chuàng)傷所形成的傷口中，微生物感染的問題頗為嚴(yán)重，這會對愈合過程造成顯著阻礙。所以能夠準(zhǔn)確且及時(shí)地檢測出傷口是否感染，并持續(xù)對與感染相關(guān)的多種生物標(biāo)志物，如溫度和濕度數(shù)值等進(jìn)行監(jiān)測，對于慢性傷口的治療和護(hù)理而言至關(guān)重要。
2、傳統(tǒng)的臨床傷口評估方法存在諸多弊端，一方面它要求患者頻繁前往醫(yī)療機(jī)構(gòu)；另一方面，頻繁更換敷料不僅耗費(fèi)大量時(shí)間，而且還可能會對傷口的愈合過程產(chǎn)生干擾。此外，這種頻繁更換敷料的做法所需成本高昂，給醫(yī)療系統(tǒng)帶來了極為沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
3、目前皮膚創(chuàng)傷的治療通常依賴于醫(yī)用繃帶，其主要作用在保護(hù)傷口，使其免受病原體侵害。在臨床實(shí)踐過程中，醫(yī)生一般會依據(jù)傷口的滲出液的量和顏色等各項(xiàng)指標(biāo)來進(jìn)行視覺評估。但這種評估方法需要醫(yī)生頻繁地揭開敷料，而這一操作可能會對傷口的斷愈合進(jìn)行造成中斷。
4、眾所周知，保持適當(dāng)?shù)臐穸绕胶鈱τ跔I造理想的愈合環(huán)境是至關(guān)重要的，但直至近期，醫(yī)生在不干擾敷料的情況下，依舊無法對其濕度狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。傷口的濕度或許會超出實(shí)現(xiàn)最佳愈合所要求的范圍，可由于無法明確敷料下的濕度狀況，所以這一點(diǎn)難以得到確切的驗(yàn)證。有效的濕度管理能夠縮短愈合時(shí)間，減少敷料更換頻率，從而減少護(hù)理工作量并提高患者的舒適度。不過，就目前而言，對于傷口愈合情況的判斷依然主要憑借醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)，在具體操
5、因此研究一種工藝簡單、成本低并能夠同時(shí)收集溫度和濕度這兩項(xiàng)人體關(guān)鍵數(shù)據(jù)的一體化傳感系統(tǒng)對患者康復(fù)和醫(yī)療檢測可量化進(jìn)程都具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)及其制備方法和應(yīng)用，采用多傳感一體化結(jié)構(gòu)，解決了傳統(tǒng)濕度傳感器存在的制備工藝復(fù)雜，且無法兼顧高穩(wěn)定、高靈敏、小型化等問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
3、一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)，包括fpcb電路板，fpcb電路板上設(shè)有排針、溫度傳感器和濕度傳感器；溫度傳感器和濕度傳感器互相獨(dú)立，通過排針與后端電路相連實(shí)現(xiàn)兩個(gè)傳感器電阻信號的采集和處理。
4、進(jìn)一步的，所述溫度傳感器和濕度傳感器均為采用導(dǎo)電油墨通過絲網(wǎng)印刷制成的傳感油墨圖案，該圖案采用錯(cuò)層疊加設(shè)計(jì)，圖案中的每層均由多個(gè)依次連接的幾字形組成。
5、進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電油墨包括：去離子水、石墨、peo、pvdf、以及dmf，其中dmf作為pvdf的分散劑，石墨、peo和pvdf三種物質(zhì)的質(zhì)量比4：3：3。
6、一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)的制備方法，包括以下步驟：
7、步驟1、制備濕度器件油墨：先將peo加入到去離子水中,混合均勻后加入石墨并使其均勻混合后，得到第一混合物；在第一混合物中加入二甲基甲酰胺(dmf)和聚偏二氟乙烯(pvdf)后經(jīng)超聲碎化、攪拌均勻后，制得濕度器件油墨；所述dmf為pvdf的分散劑，石墨、聚氧化乙烯(peo)和pvdf三種物質(zhì)的比例為4：3：3；
8、制備濕度器件油墨：將石墨烯-導(dǎo)電碳原料按質(zhì)量百分比1:50混合，經(jīng)過超聲碎化、攪拌均勻后,制得濕度器件油墨；
9、步驟2、利用溫度器件油墨和濕度器件油墨，采用絲網(wǎng)印刷工藝在fpcb電路板上分別印刷溫度傳感油墨圖案和濕度傳感油墨圖案；
10、步驟3、對步驟2所得產(chǎn)品進(jìn)行熱處理，得到貼片式的溫濕度一體化系統(tǒng)。
11、進(jìn)一步的，所述步驟2的實(shí)現(xiàn)方法包括步驟：
12、采用絲網(wǎng)印刷分別在fpcb電路板上印刷溫度器件油墨和濕度油墨圖案，溫度器件油墨圖案和濕度油墨圖案均采用錯(cuò)層疊加設(shè)計(jì)，即每個(gè)圖進(jìn)行多次印刷，每次印刷后將基底與絲網(wǎng)錯(cuò)位移動0.1mm，使得每一次移動后的印刷圖案都比之前一次短0.1mm，以使其在水平視角呈現(xiàn)階梯狀。
13、更進(jìn)一步的，所述步驟2中采用的絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版的目數(shù)為300目。
14、進(jìn)一步的，所述步驟3的實(shí)現(xiàn)方法包括：
15、將印刷好的樣品放入熱風(fēng)箱中熱處理，熱處理溫度為70℃，熱處理時(shí)間為4小時(shí)。
16、將上述一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)，應(yīng)用在智能創(chuàng)可貼等領(lǐng)域中。
17、本專利技術(shù)提供的一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)及其制備方法和應(yīng)用，是采用絲網(wǎng)印刷的方式，將自制的溫度傳感油墨圖案和濕度傳感油墨同時(shí)印刷在fpcb電路板上，實(shí)現(xiàn)了貼片式溫濕度傳感器一體化設(shè)計(jì)。在溫濕度油墨傳感圖案上，采用錯(cuò)層疊加方式且圖案中的每層均由多個(gè)依次連接的幾字形組成，獲得了最大線性長度和更大比表面積；有利于提高溫濕度傳感器電阻變化的絕對值，提高檢測靈敏度。對于其中的溫度傳感器而言，通過控制濕度傳感器件油墨中的材料配比，放大了35℃至42℃的電阻變化，使其在人體皮膚常見的溫度范圍內(nèi)靈敏度等性能大幅提升；溫度傳感器電阻值與溫度呈線性關(guān)系，具有良好的穩(wěn)定性優(yōu)點(diǎn)；溫度傳感器的電阻變化率與溫度的關(guān)系函數(shù)容易擬合，可以監(jiān)測到比較微小的溫度變化，能夠準(zhǔn)確反應(yīng)人體表皮皮膚狀況，尤其是傷口皮膚狀況的信息。對于其中的濕度傳感器而言，所采用的自制濕度傳感器件油墨中，石墨烯作為濕度傳感功能材料，是器件電阻隨濕度變化而變化的主要原因；導(dǎo)電碳是支撐材料，能夠快速吸收或釋放水分子，它與環(huán)境的水分子交換情況決定了傳感器的靈敏度；配合石墨烯-導(dǎo)電碳的質(zhì)量百分比使得濕度傳感器具備了特有的閾值性，閾值性是指傳感器在低濕度(低于50％?rh)下幾乎不響應(yīng)，僅對中高濕度(90％?rh以上)響應(yīng)。
18、采用上述技術(shù)方案后，本專利技術(shù)具有了以下優(yōu)點(diǎn)：
19、1、本專利技術(shù)采用絲網(wǎng)印刷工藝，完成溫濕度傳感油墨圖案印刷，具有低成本、工藝技術(shù)成熟且簡單、易大規(guī)模自動化生產(chǎn)等特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。
20、2、本專利技術(shù)的濕度一體化傳感系統(tǒng)為貼片式結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑵渑c醫(yī)療用品結(jié)合(如智能創(chuàng)可貼)結(jié)合，一方面僅有助于患者康復(fù)，推動醫(yī)療診斷可量化、精確化；另一方面該傳感系統(tǒng)可以重復(fù)使用，節(jié)約了成本。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)，其特征在于：包括FPCB電路板，F(xiàn)PCB電路板上設(shè)有排針、溫度傳感器和濕度傳感器；溫度傳感器和濕度傳感器互相獨(dú)立，通過排針與后端電路相連實(shí)現(xiàn)兩個(gè)傳感器電阻信號的采集和處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)，其特征在于：所述溫度傳感器和濕度傳感器均為采用導(dǎo)電油墨通過絲網(wǎng)印刷制成的傳感油墨圖案，該圖案采用錯(cuò)層疊加設(shè)計(jì)，圖案中的每層均由多個(gè)依次連接的幾字形組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)，其特征在于：所述導(dǎo)電油墨包括：去離子水、石墨、PEO、PVDF、以及DMF，其中DMF作為PVDF的分散劑，石墨、PEO和PVDF三種物質(zhì)的質(zhì)量比3.9～4.1:2.9～31.：2.9～3.1。
4.一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)的制備方法，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)的制備方法，其特征在于：所述步驟2的實(shí)現(xiàn)方法包括步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)的制備方法，其特征在于：所述步驟2中采用的絲網(wǎng)印刷網(wǎng)版的目數(shù)為300目。
8.一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)，其特征在于：將濕度一體化傳感系統(tǒng)應(yīng)用在智能創(chuàng)可貼中。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)，其特征在于：包括fpcb電路板，fpcb電路板上設(shè)有排針、溫度傳感器和濕度傳感器；溫度傳感器和濕度傳感器互相獨(dú)立，通過排針與后端電路相連實(shí)現(xiàn)兩個(gè)傳感器電阻信號的采集和處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)，其特征在于：所述溫度傳感器和濕度傳感器均為采用導(dǎo)電油墨通過絲網(wǎng)印刷制成的傳感油墨圖案，該圖案采用錯(cuò)層疊加設(shè)計(jì)，圖案中的每層均由多個(gè)依次連接的幾字形組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種貼片式溫濕度傳感系統(tǒng)，其特征在于：所述導(dǎo)電油墨包括：去離子水、石墨、peo、pvdf、以及dmf，其中dmf作為pvdf的分散劑，石墨...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張曉升，孫偉韜，張琳琳，張昊晨，孫恒，王成巖，黃文，王彥，
申請(專利權(quán))人：電子科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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