本發(fā)明涉及血壓測量，尤其是一種mc-teng傳感器的制備方法及血壓監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前的血壓監(jiān)測方法存在局限性；其中，心電圖儀、心臟超聲和靜脈插管等設(shè)備精確，但其體積龐大且需要專業(yè)操作，不適合家庭使用；袖帶式血壓計已被證明準確且實用，但其依賴于壓迫血管來測量，可能使患者感到不適，因此需要無創(chuàng)且方便的監(jiān)測解決方案。一種實施例中，使用ppg傳感器檢測身體外圍區(qū)域脈搏波，但是該方案易受外部光干擾、膚色變化和其他環(huán)境因素的影響，這可能會影響血壓的準確性。另一些實施例使用壓阻式傳感器感知身體外圍脈搏波，但是這些傳感器需要在外部施加電源才能產(chǎn)生電信號，增大了可穿戴設(shè)備的功耗。另一些實施例使用摩擦電納米發(fā)電機(teng)傳感器，teng傳感器能夠在外部負載下直接產(chǎn)生電信號，實現(xiàn)了高效的檢測和記錄。相關(guān)技術(shù)中，通常通過光刻技術(shù)制備復雜微結(jié)構(gòu)以提升監(jiān)測靈敏度，存在成本較高，不利于teng傳感器的廣泛使用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于至少一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

2、為此，本發(fā)明的目的在于提供一種低成本的mc-teng傳感器的制備方法及血壓監(jiān)測系統(tǒng)。

3、為了達到上述技術(shù)目的，本發(fā)明實施例所采取的技術(shù)方案包括如下幾個方面：

4、一方面，本發(fā)明實施例提供了一種mc-teng傳感器的制備方法，包括：提供一基底，并在所述基底上平鋪pdms；在所述pdms上平鋪多孔膜，并進行固化處理，以形成空洞；在所述空洞上涂抹復合材料，進行旋涂處理，以使所述復合材料填充所述空洞；所述復合材料包括cnt和pdms；刮掉所述多孔膜表面的所述復合材料，進行固化處理；將所述多孔膜從所述pdms剝離，翻轉(zhuǎn)后平鋪于金屬基底；并通過等離子刻蝕進行清洗，形成微米柱結(jié)構(gòu)；在所述微米柱結(jié)構(gòu)的表面覆蓋金屬層，并通過切割處理，與摩擦層組裝形成mc-teng傳感器。本申請實施例通過多孔膜模板和等離子刻蝕協(xié)同結(jié)合，制備mc-teng傳感器；有利于降低制備成本，促進teng傳感器的應(yīng)用廣泛性。

5、另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的mc-teng傳感器的制備方法，還可以具有以下附加的技術(shù)特征：

6、進一步地，本發(fā)明實施例的mc-teng傳感器的制備方法，所述多孔膜包括pet多孔膜，所述pet多孔膜需要確定的參數(shù)包括：所述pet多孔膜的孔徑為450nm至20um；所述pet多孔膜的密度為4x104至1x108個/cm2。

7、進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，所述等離子刻蝕需要確定的參數(shù)包括：氧氣氣流量為90至110ml/min；rf射頻的功率為90至110w；所述方法還包括：

8、刻蝕時間越長，形成的微米柱高度越高；

9、所需的所述刻蝕時間與所述rf射頻的功率成反比；所需的所述刻蝕時間與所述氧氣氣流量成反比。

10、進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，所述與摩擦層組裝形成mc-teng傳感器，包括：

11、在所述微米柱結(jié)構(gòu)的基底上，通過加熱加壓的方式連接電極線，形成正摩擦層；

12、另取一多孔膜，在所述多孔膜的表面覆蓋金屬層，制作為負摩擦電層電極；

13、在所述正摩擦層與所述負摩擦電層電極之間插入一負摩擦層材料fep，封裝成mc-teng傳感器。

14、進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，所述復合材料中cnt與pdms的重量比為0至1/8，且所述mc-teng傳感器的輸出性能隨cnt比重的增大而增強；所述旋涂處理過程的參數(shù)包括：旋涂的速度為500r/min至2000r/min，旋涂的時長為60s至300s。

15、另一方面，本發(fā)明實施例提出了一種血壓監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

16、通過如上述的mc-teng傳感器的制備方法制備的mc-teng傳感器，用于獲取監(jiān)測對象的脈搏波信號；

17、模擬前端模塊，用于獲取所述監(jiān)測對象的ecg信號；

18、控制模塊，用于采集所述脈搏波信號和所述ecg信號，并根據(jù)所述脈搏波信號和所述ecg信號，確定所述監(jiān)測對象的血壓。

19、進一步地，本發(fā)明實施例的血壓監(jiān)測系統(tǒng)，所述控制模塊還用于：

20、根據(jù)袖帶血壓計測量得到的參考血壓值，建立與參考脈搏波傳導時間的對應(yīng)關(guān)系，完成血壓監(jiān)測系統(tǒng)對同一測試對象進行血壓測量的校準；

21、根據(jù)一段時間的所述脈搏波信號和所述ecg信號，確定待測血壓的脈搏傳輸時間，并基于所述參考血壓值和所述參考脈搏波傳導時間，確定所述監(jiān)測對象的血壓。

22、進一步地，本發(fā)明實施例的血壓監(jiān)測系統(tǒng)，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括：

23、放大電路，用于放大所述mc-teng傳感器測得的脈搏波信號；

24、所述放大電路包括運算放大器，所述mc-teng傳感器連接所述運算放大器的反相輸入端，所述運算放大器的反相輸入端通過阻容連接所述運算放大器的輸出端；第一電源通過第一電阻連接所述運算放大器的同相輸入端，所述運算放大器的同相輸入端通過第二電阻接地。

25、進一步地，本發(fā)明實施例的血壓監(jiān)測系統(tǒng)，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括：

26、終端，用于展示所述脈搏波信號、所述ecg信號、血壓值及變化曲線；

27、藍牙模塊，用于所述控制模塊與所述終端之間的數(shù)據(jù)傳輸。

28、另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種mc-teng傳感器，通過如上述的mc-teng傳感器的制備方法制備，用于如上述的血壓監(jiān)測系統(tǒng)。

29、本發(fā)明實施例提供的方法包括：提供一基底，并在所述基底上平鋪pdms；在所述pdms上平鋪多孔膜，并進行固化處理，以形成空洞；在所述空洞上涂抹復合材料，進行旋涂處理，以使所述復合材料填充所述空洞；所述復合材料包括cnt和pdms；刮掉所述多孔膜表面的所述復合材料，進行固化處理；將所述多孔膜從所述pdms剝離，翻轉(zhuǎn)后平鋪于金屬基底；并通過等離子刻蝕進行清洗，形成微米柱結(jié)構(gòu)；在所述微米柱結(jié)構(gòu)的表面覆蓋金屬層，并通過切割處理，與摩擦層組裝形成mc-teng傳感器。本申請實施例通過多孔膜模板和等離子刻蝕協(xié)同結(jié)合，制備mc-teng傳感器；有利于降低制備成本，促進teng傳感器的應(yīng)用廣泛性。

技術(shù)特征：

1.一種mc-teng傳感器的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mc-teng傳感器的制備方法，其特征在于，所述多孔膜包括pet多孔膜，所述pet多孔膜需要確定的參數(shù)包括：所述pet多孔膜的孔徑為450nm至20um；所述pet多孔膜的密度為4x104至1x108個/cm2。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的mc-teng傳感器的制備方法，其特征在于，所述等離子刻蝕需要確定的參數(shù)包括：氧氣氣流量為90至110ml/min；rf射頻的功率為90至110w；所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mc-teng傳感器的制備方法，其特征在于，所述與摩擦層組裝形成mc-teng傳感器，包括：在所述微米柱結(jié)構(gòu)的基底上，通過加熱加壓的方式連接電極線，形成正摩擦層；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mc-teng傳感器的制備方法，其特征在于，所述復合材料中cnt與pdms的重量比為0至1/8，且所述mc-teng傳感器的輸出性能隨cnt比重的增大而增強；旋涂處理過程的參數(shù)包括：旋涂的速度為500r/min至2000r/min，旋涂的時長為60s至300s。

6.一種血壓監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測系統(tǒng)包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的血壓監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊還用于：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的血壓監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的血壓監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括：

10.一種mc-teng傳感器，其特征在于，通過如權(quán)利要求1至5中任一項所述的mc-teng傳感器的制備方法制備，用于如權(quán)利要求6至9中任一項所述的血壓監(jiān)測系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種MC?TENG傳感器的制備方法及血壓監(jiān)測系統(tǒng)。該方法包括：提供一基底，并在所述基底上平鋪PDMS；在所述PDMS上平鋪多孔膜，并進行固化處理，以形成空洞；在所述空洞上涂抹復合材料，進行旋涂處理，以使所述復合材料填充所述空洞；刮掉所述多孔膜表面的所述復合材料，進行固化處理；將所述多孔膜從所述PDMS剝離，翻轉(zhuǎn)后平鋪于金屬基底；并通過等離子刻蝕進行清洗，形成微米柱結(jié)構(gòu)；在所述微米柱結(jié)構(gòu)的表面覆蓋金屬層，并通過切割處理，與摩擦層組裝形成MC?TENG傳感器。本申請實施例有利于降低制備成本，促進TENG傳感器的應(yīng)用廣泛性。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于血壓測量技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)。

技術(shù)研發(fā)人員：謝曦,張濤,姚傳捷,徐興元,陳惠琄
受保護的技術(shù)使用者：中山大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17