[发明专利]一种磁性纳米纤维素基的可降解柔性运动传感器及其制备

权利要求书

1.一种磁性纳米纤维素基的可降解柔性运动传感器，其特征在于，包括配合使用的导电线圈和已充磁的磁性纳米纤维素材料，该运动传感器能够利用所述导电线圈和所述磁性纳米纤维素材料的相对运动产生的感应电动势对运动进行传感；其中，

所述磁性纳米纤维素材料是由具有孔道结构的纳米纤维素材料通过共沉淀反应原位复合磁性纳米粒子得到的。

2.如权利要求1所述磁性纳米纤维素基的可降解柔性运动传感器，其特征在于，所述磁性纳米纤维素材料具体为磁性纳米纤维素块；

所述磁性纳米纤维素块是由具有孔道结构的纳米纤维素块通过共沉淀反应原位复合磁性纳米粒子后经多层热压得到的。

3.如权利要求1或2所述磁性纳米纤维素基的可降解柔性运动传感器的制备方法，其特征在于，包括以下制备磁性纳米纤维素材料的步骤：

(1)准备膜状纳米纤维素；

(2)将所述膜状纳米纤维素经碱液浸泡预处理后切割成预先设定的大小，浸泡在磁性金属离子溶液中，水浴加热，使所述膜状纳米纤维素吸附磁性金属离子；

其中，所述磁性金属离子溶液中的磁性金属离子选自Fe³⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺；

(3)将所述步骤(2)得到的膜状纳米纤维素浸入碱性溶液中，水浴加热后取出，清洗后充磁，即可得到已充磁的磁性纳米纤维素材料。

4.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述磁性纳米纤维素材料具体为磁性纳米纤维素块；

所述步骤(3)中，在所述清洗结束后、所述充磁开始前，还包括对膜状纳米纤维素进行多层叠加热压成型，形成厚度满足预先设定要求的、且内部具有孔道结构的块状纳米纤维素；所述步骤(3)得到的所述已充磁的磁性纳米纤维素材料即为已充磁的磁性纳米纤维素块。

5.如权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述多层叠加所采用的叠加层数不超过40层；

所述热压成型是在热压时长控制为6-12小时，热压温度控制在90-100℃的条件下进行压制处理。

6.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述磁性金属离子溶液为Fe³⁺与Co²⁺的混合溶液，该混合溶液中Fe³⁺浓度为Co²⁺浓度的2倍。

7.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述浸泡是浸泡12小时；

所述水浴加热具体是在60℃的水浴温度下水浴处理4-6小时；

所述磁性金属离子溶液为Fe³⁺与Co²⁺的混合溶液，该混合溶液中Co²⁺浓度为0.2-1.2mol/L，Fe³⁺浓度为0.4-2.4mol/L；

相应的，所述步骤(3)得到的所述磁性纳米纤维素材料中，复合有CoFe₂O₄磁性纳米颗粒；所述CoFe₂O₄磁性纳米颗粒的平均直径为40-60nm；

优选的，所述步骤(2)中，所述磁性金属离子溶液具体为氯化铁与氯化钴的混合溶液，该混合溶液中氯化铁的浓度为1.6mol/L，氯化钴的浓度为0.8mol/L。

8.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述碱性溶液为NaOH溶液，浓度为2.4-4.8mol/L；所述水浴加热具体是60℃的水浴温度下水浴处理0.5-1小时。

9.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述清洗，具体是利用超声机超声处理，并不断换液，直至漂洗液为中性并没有肉眼可见杂质；

所述充磁所采用的充磁电压为1900V。

10.如权利要求1或2所述磁性纳米纤维素基的可降解柔性运动传感器在检测运动信号传感中的应用；

优选的，所述检测运动信号传感包括运动速率监测和/或运动计步；

更优选的，所述磁性纳米纤维素基的可降解柔性运动传感器位于可穿戴设备上。