[发明专利]一种仿生压阻材料及其制备方法及可穿戴仿生压阻传感器

说明书

本发明公开了一种仿生压阻材料及其制备方法及可穿戴仿生压阻传感器，该仿生压阻材料的制备方法包括以下步骤：S1：制备丝素蛋白悬浮液；S2：将2‑4wt％的丝素蛋白悬浮液、2wt％的聚乙二醇、0.5wt％的丙烯酰胺以及0‑3wt％的含有酚羟基的聚合物加入0.8wt％的过硫酸钾，作为水相，以70‑90vt％十二烷烃为油相，制备高内相乳液；S3：将所述步骤S2的高内相乳液在58‑62℃水浴锅中，聚合反应14h，即可得到仿生压阻材料。采用该方法得到的仿生压阻材料不仅结构稳定性而且具有抑菌性，可作为穿戴仿生材料。

技术领域

本发明属于仿生压阻材料技术领域，尤其涉及一种仿生压阻材料及其制备方法及可穿戴仿生压阻传感器。

背景技术

仿生皮肤触觉机能的柔性压力传感器在可穿戴装备、智能家居及健康检测等领域有着广阔的应用前景。尤其随着人们对功能化、智能化可穿戴器件需求的日益增加，柔性压力传感材料一跃成为当今国际研究的热点。压阻型的压力传感器，既具备压电型传感器所缺乏的静态应力识别能力，又比电容型传感器的灵敏度高，且结构简单，量产化容易，最具推广应用价值。轻质柔性的压阻材料是传感器的核心元件，其性能决定着传感器信息智能交互功能(感知能力)的应用表现。因此本发明提供了一种仿生压阻材料的制备方法。

发明内容

本发明提供了一种仿生压阻材料及其制备方法及可穿戴仿生压阻传感器，得到的仿生压阻材料不仅结构稳定性而且具有抑菌性，可作为穿戴仿生材料。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种仿生压阻材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备丝素蛋白悬浮液；

S2：将2-4wt％的丝素蛋白悬浮液、2wt％的聚乙二醇、0.5wt％的丙烯酰胺以及0-3wt％的含有酚羟基的聚合物加入0.8wt％的过硫酸钾，作为水相，以70-90vt％十二烷烃为油相，制备高内相乳液；

S3：将所述步骤S2的高内相乳液在58-62℃水浴锅中，聚合反应14h，即可得到仿生压阻材料。

优选实施例，所述步骤S1具体为：将去离子水加入到60wt％的丝素蛋白溶液，将所述丝素蛋白溶液的pH值调节至小于4.5，用高速剪切机进行均质处理，旋蒸处理后，得到丝素蛋白悬浮液。

优选实施例，所述步骤S1中将去离子水加入到60wt％的丝素蛋白溶液，将所述丝素蛋白溶液的pH值调节至3.8。

优选实施例，所述酚羟基的聚合物为2,3-二氢-6-羟基苯并呋喃。

优选实施例，所述步骤S2具体为：将3wt％的丝素蛋白悬浮液、2wt％的聚乙二醇、0.5wt％的丙烯酰胺以及0-3wt％的含有酚羟基的聚合物加入0.8wt％的过硫酸钾，作为水相，以80vt％十二烷烃为油相，制备高内相乳液；

优选实施例，所述步骤S3中聚合反应14h后，采用乙醇洗涤，在真空干燥箱内烘干至恒重，即可得到仿生压阻材料。

本发明化提供了一种仿生压阻材料，所述仿生压阻材料是由上述实施例所述的仿生压阻材料的方法制备的。

本发明还提供了一种可穿戴仿生压阻传感器，包括上述实施例的仿生压阻材料。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本发明以丝素蛋白、聚乙二醇、丙烯酰胺和具有酚羟基的聚合物的为原料，制得仿生压阻材料，将以丝素蛋白为原料可制得仿生柔性纺织品材料，而将聚乙二醇和丙烯酰胺为原料使仿生柔性纺织品具有孔洞的蓬松稳定结构，在该孔洞中可添加具有导电性的石墨烯等，可制得仿生压阻传感器，而将带有酚羟基官能团的聚合物将酚羟基官能团引入到仿生柔性纺织品的链上，使其具有抑菌性，可放心作为穿戴压阻材料。

附图说明