[发明专利]柔性印刷粪尿传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体的说是一种柔性的，可印刷制备的粪尿传感器。

背景技术

传感器，作为人类感官的延伸，是检测和控制的首要环节，已经得到人们的广泛重视。可以转化成电学量(比如电压，电阻，电容，电感等)的传感器，尤其方便应用在智能化，网络化的未来生活中。目前市面上存在的传感器，从功能，种类，制备工艺上看形形色色，多种多样。现有传感器几乎可以测量任意物理量，并且在测量灵敏度，精度，重复性等方面已经达到了相当优异的程度。传感器的性能并不是越优异越好，在符合既定需要的情况下，人们往往更考虑传感器的成本，体积，使用方便等其它非功能因素。

这里我们解决一个小问题：婴幼儿尿不湿、成人纸尿裤里面有无粪尿排泄物，然后转化成可探测的电学量，传送给信号探测电路。现有的可以用于此种情况的传感器有很多，比如：各种各样的水传感器，尿素传感器，湿度传感器等。现有的传感器存在着一些问题，如：成本高，体积大、使用不便。换句话说，人们仅仅需要传感器告诉粪尿排泄物的有还是无，并不需要知道有多少量；人们更想要传感器廉价，最好是一次性的，用完即扔；人们更想要传感器体积小，很容易放置在尿不湿，纸尿裤里面；人们更想要传感器的安装，不影响穿着舒适性。因此粪尿传感器的精度和重复性已经不是很关键，人们更看中廉价，体积小，使用方便和舒适。

现有技术中，CN201410003566号中国专利申请公开了一种螺栓式水传感器，包括第一金属导体、第二金属导体和金属导体之间填充的绝缘隔离材料。然而，上述传感器功能单一、是立体的螺栓式、制造工艺复杂、成本高、不能方便且舒适地使用。

有鉴于此，有必要提供一种柔性印刷粪尿传感器以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种柔性印刷粪尿传感器，以印刷工艺廉价批量制备平面的柔性粪尿传感器，可以让检测粪尿的传感器，变得像纸尿裤、尿不湿一样廉价，一次性用完即扔。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例公开一种柔性印刷粪尿传感器，包括：

柔性薄膜衬底，作为印刷衬底，用以支持传感器的电极部分，和功能材料的附着；

印刷导电电极，作为传感器的电极，用于传感功能的实现和电信号的传导；

传感区域，用以附着功能材料，并且接触到粪尿排泄物中的成分，改变其电学参量，转化成可被电极感应到的电学量；

作为本发明进一步的改进，所述柔性薄膜衬底，可以是：纸、聚合物、无机物、天然纤维制品、金属、复合材料。衬底材料可以吸收、吸附、黏贴、或者包埋功能材料。

作为本发明进一步的改进，所述印刷导电电极，其油墨可以是：银浆、铝浆、铜浆、金浆等金属浆料；也可以是：透明导电浆料、导电聚合物、掺杂无机半导体材料等。印刷工艺可以是：丝网印刷、移印、转印、套印、烫金、凹版印刷、凸版印刷、纳米压印、无掩膜打印、喷墨印刷。

作为本发明进一步的改进，所述功能材料可以是：无机盐、有机盐、离子液体、有机小分子材料、高分子材料、无机介电材料、有机介电材料、聚合物树脂、纳米粒子、复合材料。

作为本发明进一步的改进，所述粪尿传感器包括多个探测区域，如：水，湿气，尿素、氨气，吲哚，二氧化硫，硫化氢等探测区域，这样就可以逐一探测到排泄物的类型，和成分，甚至可以分析使用者的身体状况。

作为本发明进一步的改进，所述电极形状，可以是衬底同一平面方向上的平行排列，扭曲排列，交错排列。电极还可以分别印刷在衬底的上下两个平面上。

作为本发明进一步的改进，所述功能材料可以印刷在衬底上面的两电极之间，可以浸渍在衬底的孔隙中，也可以涂覆在整个传感区域，还可以包埋在衬底内。

作为本发明进一步的改进，所述功能材料也可以省略，单单利用衬底和粪尿的物理化学性质，来实现传感。

与现有技术相比，本发明的优点在于：所述柔性印刷粪尿传感器，传出的是电信号，容易被探测和智能化控制使用；所述柔性印刷粪尿传感器包括柔性薄膜衬底、印刷导电电极、功能材料，结构简单，原料丰富，用料省；所述柔性印刷粪尿传感器使用工业上已经成熟的印刷工艺，适合大规模批量生产，工艺成本低；所述柔性印刷粪尿传感器对于仅仅检测粪尿的有与无来说，灵敏度足够；所述柔性印刷粪尿传感器是平面的，面积可以做的很小，方便在纸内裤和尿不湿中使用，使用者不会感觉到任何不适。

附图说明