基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤，所述剪纸结构的电子皮肤为电子皮肤上排列有剪裁缝隙。剪纸结构电子皮肤为单轴剪纸结构、双轴剪纸结构或方型螺旋剪纸结构。所述单轴剪纸结构的电子皮肤为剪裁缝隙呈纵向周期性排列在电子皮肤上；所述双轴剪纸结构的电子皮肤为剪裁缝隙呈网格状周期性排列在电子皮肤上，所述方型螺旋剪纸结构的电子结构为剪裁缝隙呈“L”形周期性排列在电子皮肤上。本发明专利技术提供的基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤，剪纸结构的电子皮肤具有很好的拉伸性，进而与皮肤贴合得更好。本发明专利技术并提供其简单便捷的制备方法，同时提供其在监测人体生理信号的应用及方法。方法。方法。

【技术实现步骤摘要】
基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电子皮肤
，尤其涉及一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]液态金属基双层膜电子皮肤具有非对称结构和两侧电特性，在微尺度传感器/致动器、能量存储/发电装置和热管理发挥着重要作用。双层膜电子皮肤为解决涉及电子电路和能量管理的挑战提供了便利，有效防止电路内部短路，在有限的空间实现复杂的功能。但是传统液态金属双层膜电子皮肤不可拉伸，与皮肤弹性模量不匹配。传统双层膜电子皮肤没有和皮肤感知功能结合起来，不能很好地感知人体生理信号。另外，传统双层膜电子皮肤不可回收再利用，因此制备一种具有可拉伸、可回收和可感知人体生理信号的双层膜电子皮肤至关重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种可拉伸、可回收和可感知人体生理信号的基于剪纸结构的电子皮肤，并提供其简单便捷的制备方法，同时提供其在监测人体生理信号的应用及应用方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤，所述剪纸结构的电子皮肤为电子皮肤上排列有剪裁缝隙，剪裁缝隙可使电子皮肤拉伸。
[0005]进一步地，所述剪纸结构的电子皮肤为单轴剪纸结构、双轴剪纸结构或方型螺旋剪纸结构。
[0006]进一步地，所述单轴剪纸结构的电子皮肤为剪裁缝隙呈纵向周期性排列在电子皮肤上；所述双轴剪纸结构的电子皮肤为剪裁缝隙呈网格状周期性排列在电子皮肤上，所述方型螺旋剪纸结构的电子结构为剪裁缝隙呈“L”形周期性排列在电子皮肤上。
[0007]进一步地，所述电子皮肤由上下两层膜构成，电子皮肤的上层膜为纤维素纳米纤维/聚乙烯醇，电子皮肤的下层膜为液态金属/纤维素纳米纤维。
[0008]进一步地，所述电子皮肤中纤维素纳米纤维、聚乙烯醇、液态金属的掺杂比例为0.02 g：6 mL：1.2 g。
[0009]一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤的制备方法，将电子皮肤通过剪纸工艺制备成基于剪纸结构的电子皮肤，包括以下步骤：（1）将电子皮肤剪成所需形状，然后对折；（2）在步骤（1）中电子皮肤的对折线上周期性地交替绘制线段标记；（3）在步骤（2）中电子皮肤的线段标记处裁剪，留下缝隙；（4）将步骤（3）中已裁剪好的电子皮肤展开、压平，即得到剪纸结构的电子皮肤。
[0010]进一步地，所述剪纸工艺为单轴剪裁、双轴剪裁或方形螺旋剪裁。
[0011]一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤的应用，所述剪纸结构的电子皮肤用于人体生理信号监测。
[0012]进一步地，所述人体生理信号监测为心电、脑电和肌电监测中一种或多种。
[0013]一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤监测人体生理信号的方法，包括以下步骤：首先将电子皮肤擦拭导电，剪成剪纸结构的电子皮肤，然后对人体贴合部分皮肤消毒后，贴上剪纸结构的电子皮肤，再将剪纸结构的电子皮肤连接人体生理信号监测器，最后通过控制软件输出即可实现人体生理信号监测。
[0014]本专利技术具有的优点是：（1）本专利技术提供的基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤，剪纸结构的电子皮肤具有很好的拉伸性，进而与皮肤贴合得更好。其中单轴剪纸结构的电子皮肤可单轴拉伸，双轴剪纸结构的电子皮肤可双轴拉伸，方形螺旋剪纸结构的电子皮肤可螺旋向上拉伸。另外，剪纸结构的电子皮肤可回收再利用，保护环境，节约资源。
[0015]（2）本专利技术提供的基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤的制备方法，通过剪纸工艺使电子皮肤可拉伸，其中单轴裁剪可赋予电子皮肤单轴拉伸的能力，双轴裁剪可赋予电子皮肤双轴拉伸的能力，方形螺旋裁剪可赋予电子皮肤螺旋向上的拉伸能力。
[0016]（3）本专利技术的基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤，可以简单地监测人体的各种生理电信号（心电、肌电和脑电）。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例1单轴剪纸结构的电子皮肤的结构示意图；图2为图1的俯视结构示意图；图3为本专利技术实施例2双轴剪纸结构的电子皮肤的结构示意图；图4为本专利技术实施例3方形螺旋剪纸结构的电子皮肤的结构示意图；图5为使用本专利技术剪纸结构的电子皮肤测得的人体心电图。
[0018]图中，1、电子皮肤；2、剪裁缝隙。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，另外，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]实施例1如图1
‑
2所示，本专利技术公开了一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤，剪纸结构的电子皮肤1为电子皮肤1上排列有剪裁缝隙2，剪纸结构的电子皮肤1为单轴剪纸结构，单轴剪纸结构的电子皮肤1为剪裁缝隙2呈纵向周期性排列在电子皮肤1上。
[0021]电子皮肤1由上下两层膜构成，电子皮肤1的上层膜为纤维素纳米纤维/聚乙烯醇，电子皮肤1的下层膜为液态金属/纤维素纳米纤维。电子皮肤1中纤维素纳米纤维、聚乙烯醇、液态金属的掺杂比例为0.02 g：6 mL：1.2 g。
[0022]一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤1的制备方法，将电子皮肤1通过单轴剪裁的剪纸工艺制备成基于剪纸结构的电子皮肤1，包括以下步骤：
（1）将电子皮肤1剪成矩形形状，然后横向对折；（2）在步骤（1）中电子皮肤1的横向对折线上周期性地交替绘制线段标记；（3）在步骤（2）中电子皮肤1的线段标记处裁剪，留下缝隙；（4）将步骤（3）中已裁剪好的电子皮肤1展开、压平，即得到单轴剪纸结构的电子皮肤1。
[0023]一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤1的应用，剪纸结构的电子皮肤1用于人体生理信号监测。
[0024]一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤1监测心电图的方法，包括以下步骤：首先将电子皮肤1擦拭导电，剪成单轴剪纸结构的电子皮肤1，然后对人体贴合部分皮肤用酒精棉消毒后，分别在左右手腕和右脚腕处贴上剪纸结构的电子皮肤1，再将剪纸结构的电子皮肤1连接心电信号监测器，心电信号监测器有三根信号采集线，把红绿信号采集线分别接到左右手腕的电子皮肤1上，黑信号采集线接到右脚腕的电子皮肤1上，最后通过控制软件输出即可实现心电信号监测。如图5所示，使用本专利技术剪纸结构的电子皮肤1测得的人体心电图。
[0025]实施例2如图3所示，本专利技术公开了一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤1，剪纸结构的电子皮肤1为电子皮肤1上排列有剪裁缝隙2，剪纸结构的电子皮肤1为双轴剪纸结构，双轴剪纸结构的电子皮肤1为剪裁缝隙2呈网格状周期性排列在电子皮肤1上。
[0026]电子皮肤1由上下两层膜构成，电子皮肤1的上层膜为纤维素纳米纤维/聚乙烯醇，电子皮肤1的下层膜为液态金属/纤维素纳米纤维。电子皮肤1中纤维素纳米纤维、聚乙烯醇、液态金属的掺杂比例为0.02 g：6 mL：1.2 g。
[0027]一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤1的制备方法，将电子皮肤1通过双轴剪裁的剪纸工艺制备成基于剪纸结构的电子皮肤1，包括以下步骤：（1）本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤，其特征在于，所述剪纸结构的电子皮肤上排列有可使电子皮肤拉伸的剪裁缝隙。2.根据权利要求1所述的基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤，其特征在于，所述剪纸结构的电子皮肤为单轴剪纸结构、双轴剪纸结构或方型螺旋剪纸结构。3.根据权利要求2所述的基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤，其特征在于，所述单轴剪纸结构的电子皮肤为剪裁缝隙呈纵向周期性排列在电子皮肤上；所述双轴剪纸结构的电子皮肤为剪裁缝隙呈网格状周期性排列在电子皮肤上，所述方型螺旋剪纸结构的电子结构为剪裁缝隙呈“L”形周期性排列在电子皮肤上。4.根据权利要求1所述的基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤，其特征在于，所述电子皮肤由上下两层膜构成，电子皮肤的上层膜为纤维素纳米纤维/聚乙烯醇，电子皮肤的下层膜为液态金属/纤维素纳米纤维。5.根据权利要求4所述的基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤，其特征在于，所述电子皮肤中纤维素纳米纤维、聚乙烯醇、液态金属的掺杂比例为0.02 g：6 mL：1.2 g。6.一种根据权利要求1
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5任一项所述的基于剪纸结构的可拉伸电子皮肤的制备方法，其特征在于，将电子皮肤通过剪纸工艺制备成基于剪纸结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛彦超，李星，周文敏，黄维，李潮悦，刘冬娟，冷自伟，潘志峰，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：