[发明专利]基于三维导电网络的可穿戴非织物传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于三维导电网络的可穿戴非织物传感器，其特征在于：包括具有较大的应变行为、良好透气性和弹性恢复性的非织物基底层，在非织物基底层的一表面均匀涂覆有由不同维度的导电材料层层堆叠而形成的可保证弹性非织物导电稳定性的三维导电网络层，以及用于与终端设备进行连接的导线连接线，所述导线连接线设置于三维导电网络层两端的非织物基底层上，所述三维导电网络层包括利用导电材料在弹性基底表面层层堆叠而形成的三维骨架导电结构。

2.根据权利要求1所述的基于三维导电网络的可穿戴非织物传感器，其特征是：所述导电材料包括纳米级的一维导电材料和二维导电材料，所述三维骨架导电结构是以雾化喷涂的方式在非织物基底层上通过依次喷涂二维导电材料、烘干、喷涂一维导电材料、烘干而形成的。

3.根据权利要求2所述的基于三维导电网络的可穿戴非织物传感器，其特征是：所述一维导电材料包括银纳米线溶液，所述二维导电材料为层状碳化物氮化物MXene溶液。

4.根据权利要求1所述的基于三维导电网络的可穿戴非织物传感器，其特征是：所述导线连接线包括导电织物，所述导电织物包括镀镍织物，所述导电织物通过粘合剂与非织物基底层粘合固定连接。

5.根据权利要求4所述的基于三维导电网络的可穿戴非织物传感器，其特征是：所述粘合剂包括导电银胶。

6.一种基于三维导电网络的可穿戴非织物传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.采用弹性非织物作为基底材料；

S2.在弹性非织物基底层上通过雾化喷涂不同维度的纳米级导电材料的方法得到具有三维导电网络层的智能弹性非织物，其中，所述三维导电网络层包括三维骨架导电结构；

S3.连接导线连接线，在弹性非织物基底层和三维导电网络层紧密结合的两端连接导线连接线，导线连接线采用导电织物，并通过粘合剂将导电织物与弹性非织物基底层进行牢固粘合连接，实现与终端设备的电连接；

S4.将步骤S3得到的弹性非织物放入烘箱，使粘合剂完全固化，最终制备得到三维导电网络的可穿戴非织物传感器。

7.根据权利要求6所述的基于三维导电网络的可穿戴非织物传感器的制备方法，其特征是：在步骤S2中，所述导电材料包括一维导电材料和二维导电材料；所述喷涂方法的具体步骤为，先在弹性非织物基底层上喷涂二维导电材料，然后置于60-80℃的烘箱中烘干8-12min，取出弹性非织物，然后喷涂一维导电材料，重复烘干过程，直至弹性非织物的电阻值降低为5-15Ω/cm。

8.根据权利要求6所述的基于三维导电网络的可穿戴非织物传感器的制备方法，其特征是：在喷涂之前先对弹性非织物进行去除杂质前处理，所述前处理步骤如下：(1)将弹性非织物置入含有无水乙醇的容器中，室温条件下，进行超声处理，超声处理时间为25-35min；(2)然后置入烘箱中进行烘干处理，烘干处理8-12min，烘干处理后，弹性非织物仍具有原本的形态结构和力学性能。

9.根据权利要求6所述的基于三维导电网络的可穿戴非织物传感器的制备方法，其特征是：所述弹性非织物为弹性无纺布，所述弹性无纺布的材料包括氨纶，丙纶，所述弹性非织物的厚度为0.6-0.8mm。

10.根据权利要求6所述的基于三维导电网络的可穿戴非织物传感器的制备方法，其特征是：在步骤S3中，所述导电织物是通过电镀方法制得的一种或者多种导电织物材料，所述粘合剂包括导电银胶。