专利示意图

一、技术领域

柔性电子技术领域

二、专利介绍

1.专利信息

专利类型：发明

专利权人：清华大学深圳国际研究生院

申请号：202311051330.9

发明人：郭竟、徐晓敏、赵洪发、丁文伯

2.专利说明书摘要

本发明公开了一种超柔性摩擦传感器及其制备方法和应用，属于柔性电子技术领域。本发明提供的超柔性摩擦传感器包括传感层；所述传感层包括依次叠加设计的基底、第一导电层、光刻胶层、绝缘高分子层和第二导电层；所述基底的材质包括聚对二甲苯，厚度为0.1~3μm；所述超柔性摩擦传感器的厚度为20~40μm。本发明提供的超柔性摩擦传感器，和传统摩擦传感器相比，厚度更小，柔性和灵敏性更优。本发明还提供了上述超柔性摩擦传感器的制备方法和应用。

3.创新点

（1）本发明涉及一种超柔性高灵敏度的摩擦纳米贴片传感器及其制备方法与应用，属于柔性电子技术领域，该传感器应用场景广，能够用于包括眨眼、唇语、指关节弯曲等人体不同部位运动信号的监测；

（2）本发明制备的摩擦纳米贴片传感器具有高的灵敏度和稳定性，能够检测出低于0.01 N的压力变化，以及1°的扭转信号变化，能够用于人体微小运动信号的捕捉及监测；

（3）本发明制备的摩擦纳米贴片传感器具有更强的透气性和佩戴舒适性，采用超薄水凝胶替代常规使用的商用粘胶类产品，厚度更薄，生物相容性更好，佩戴舒适性更强。

4.痛点问题

（1）现有的摩擦纳米传感器存在诸如灵敏度差、应用场景受限等问题，导致人体微小运动信号难以捕捉和长期监测。更有部分摩擦纳米传感器还需要通过施加外力紧压在皮肤上才能工作，极大的影响了信号采集的精确度；

（2）器件设计复杂，器件整体较厚导致柔性差，长期佩戴透气性差，不适合柔性可穿戴电子的需求，限制了传感器的生物传感应用。

5.技术优势

（1）本发明制备的摩擦纳米贴片传感器具有灵敏度高和稳定性好等优点，能够检测出低于0.01 N的压力变化，以及1°的扭转信号变化，能够用于人体微小运动信号的捕捉及监测。该贴片传感器灵敏度已经达到同类型器件较领先的水平，技术属于该领域重要改进；

（2）本发明制备的摩擦纳米贴片传感器采用ITO材料代替Au/Ag/导电油墨等材料，不仅降低了器件制备的整体成本，而且易于大面积制备；

（3）本发明制备的摩擦纳米贴片传感器已属于样机/样品等范畴，通过大面积生产未来有望应用于可穿戴传感等领域。

三、产业化信息

1.应用场景

（1）可以实现人体不同部位微小运动信号的监测，包括眨眼、唇语、指关节弯曲等。未来有可能用于部分残疾人士控制机器人辅助工作的前端传感器；

（2）可以提供人体长时间脉搏信号的监测；

（3）可作为重要传感器组件供给科研机构进行各类生物信号数据采集；

（4）可以作为商用贴片传感器采集专业运动员的日常肌肉训练信号，辅助教练提供运动员专业指导建议。

2.商业价值

此项技术拥有巨大的商业前景，对于柔性电子行业有以下市场价值：

（1）本专利制备的贴片传感器具有超柔性，可实现与人体皮肤的紧密贴合和对人体不同部位微小运动信号的监测；

（2）本传感器制备方法具有可调节性，可以根据人体不同部位所需的尺寸和信号量级调整器件结构，相较于现有传感器减少了制备成本，本发明技术形成的贴片传感器还能在更小尺寸得到更好的生物信号。

3.发展规划

（1）该技术可以通过规模化生产实现贴片式传感的制备，同时也可以将捕捉的信号和手机APP进行集成，将数据实时显示到用户端；

（2）该技术制备的贴片传感器未来有望用于人体微网信号的收集。

4.合作方式

面议

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