CN119498836A 基于复合纳米纤维的体表汗液原位检测传感器及制备方法 （中国矿业大学）

基于复合纳米纤维的体表汗液原位检测传本发明公开了基于复合纳米纤维的体表汗23所述电极沉积层对液态金属的接触角为20~30°;5.一种基于复合纳米纤维的体表汗液原位通过静电直写工艺在硅片上形成氧化石墨烯/TPU复合纳米纤维膜，制备电极沉积层激光改性对纳米纤维膜的局部面积进行润湿性改性形成第二汗液润湿区（131获得集液掩膜版和激光改性对纳米纤维膜局部面积或整个面积进行润湿性改性形成第三汗液润湿将氧化石墨烯粉末溶液分散在溶剂中，加入TPU颗粒混合，得到GO/TPU复合前驱体溶4电喷雾工艺在所述纯TPU纳米纤维表面局部面积喷涂所述PVPK_90/P407溶液；通过掩膜版喷雾工艺在所述纯TPU纳米纤维表面局部面积或整个面积喷涂所述PVPK_90/P407溶液；通得的PVPK_90/P407溶液；通过静电纺丝间隔时间减小电纺电压，将TPU前驱体溶液制成纯通过掩膜版和紫外光照射形成第一汗液润湿区（121未进行紫外光照射区域形成汗液非制备电极沉积层（23）的步骤中，氧化石墨烯粉末溶液、溶剂和TPU颗粒的质量比为5每间隔时间为14~16min，PVPK_90/P407溶液中的PVPK_90和P407的质量比由16一系列突破性的进展。可穿戴汗液检测传感器能够与皮肤共形接触，2016年，JohnA.液渗透压共同作用下实现了汗液持续、可控的采集和排出，避免新旧汗液造成交叉污染7所述检测电极设置在所述集液层内且与所述第二所述第二汗液润湿区中纳米纤维膜的表面能小于所述第一汗液润湿区远离疏水所述第三汗液润湿区中纳米纤维膜的表面能大于所述第二汗液润湿区中纳米纤8所述第一汗液润湿区靠近疏水层一侧对汗液对汗液的接触角为20~30°;所述第三汗液润湿区对汗液的接触角为17~19°;所述电极沉积层对液态金属的接触角为20~30°;所述第三汗液润湿区的面积大于第二汗液润[0012]本发明的第二方面提供一种基于复合纳米纤维的体表汗液原位检测传感器的制通过丝网印刷工艺在所述电极沉积层上制备传感电极，所述传感电极包括对电掩膜版和激光改性对纳米纤维膜局部面积或整个面积进行润湿性改性形成第三汗液润湿9过静电喷雾工艺在所述纯TPU纳米纤维表面局部面积喷涂所述PVPK_90/P407溶液；通过掩静电喷雾工艺在所述纯TPU纳米纤维表面局部面积或整个面积喷涂所述PVPK_90/P407溶每间隔时间为14~16min，PVPK_90/P407溶液中的PVPK_90和P407的质量比由1:[0019]图1为本发明实施例中一种基于复合纳米纤维的体表汗液原位检测传感器的结构图2为本发明实施例中一种基于复合纳米纤维的体表汗液原位检测传感器制备方改性工艺可为但不局限于通过紫外光光接枝亲水性物质对纳米[0031]所述导液层12和集液层13对汗液具有均匀润湿特性的局部面积（如图1中第一汗[0032]所述导液层12和集液层13除了对汗液具有均匀润湿特性的第一汗液润湿区121和层13的中间位置，汗液非润湿区分别位于第一汗液润湿区121和第二汗液润湿区131的两[0033]所述导液层12为纳米纤维膜，所述第一汗液润湿区121中纳米纤维膜的表面能从靠近疏水层11至远离疏水层11方向上逐渐增大，所述第一汗液润湿区121中纳米纤维膜的在一些实施例中，纤维的直径从从靠近疏水层11至远离疏水层11方向上由900~[0042]所述传感电极21可为两电极系统或者三电极系统，实施例中优选选择三电极系[0048]本发明还提供了一种制备如上述一种基于复合纳米纤维的体表汗液原位检测传合掩膜版和激光改性对沉积的均匀结构纳米纤维膜局部面积或整个面积进行润湿性改性，本实施例提供的一种基于复合纳米纤维的体表汗液原位检测传感器及制备方法，的纤维直径具有梯度渐变特性（从底部905nm逐渐变为上部的2μm并且该多尺度TPU复合过紫外光接枝了亲水性聚乙烯吡咯烷酮K_90(PVPK_90)/泊洛沙姆407(P407)，通过改变P407占比含量使得上部润湿性比下部更好综合影响下导液层12通过紫外光接枝了PVPK_导液层12通过紫外光接枝了PVPK_90/P407区域的下部（第一汗液润湿区121的靠近疏水层并且亲水性处理后的区域对汗液的润湿性保持均匀，并且比导液层12通过紫外光接枝了角测得为20°。液；将制备得到的GO/TPU复合前驱体溶液装入注射器中，通过静电直写工艺（2膜，以此制得电极沉积层23的制备，所述电极沉积层23的图案可由所需的图案由直写基底运动路径获得。合金会粘附在GO/TPU复合纳米纤维膜上的原因是因为GO富含丰富的_OH官能团，通过氢键[0069]为了验证传感器的可行性与抵抗形变的能力，探究传感器在初始状态和拉伸30%本实施例提供的一种基于复合纳米纤维的体表汗液原位检测传感器及制备方法，度渐变特性（底部孔隙结构比上部孔隙结构要大最后该多尺度TPU复合纳米纤维膜局部紫外光接枝了亲水性聚乙烯吡咯烷酮K_90(PVPK_90)/泊洛沙姆407(P407)，通过改变P407占比含量使得上部润湿性比下部更好综合影响下导液层12通过紫外光接枝了PVPK_90/层12通过紫外光接枝了PVPK_90/P407区域的下部（第一汗液润湿区121的靠近疏水层11的测得为大于130°。液接触角测得为大于133°。角测得为18°。液；将制备得到的GO/TPU复合前驱体溶液装入注射器中，通过静电直写工艺（2膜，以此制得电极沉积层23的制备，所述电极沉积层23的图案可由所需的图案由直写基底运动路径获得。葡萄糖氧化酶粉末充分溶解在50mlPGO/TPU复合纳米纤维膜上的原因是因为GO富含丰富的_OH官能团，通过氢键粘附液态金属[0085]为了验证传感器的可行性与抵抗形变的能力，探究传感器在初始状态和拉伸30%本实施例提供的一种基于复合纳米纤维的体表汗液原位检测传感器及制备方法，测得为146°。度渐变特性（底部孔隙结构比上部孔隙结构要大最后该多尺度TPU复合纳米纤维膜局部乙烯吡咯烷酮K_90(PVPK_90)/泊洛沙姆407(P407)，通过改变P407占比含量使得上部润湿性比下部更好综合影响下导液层12通过紫外光接枝了PVPK_90/P407区域的上部对汗液接触角测得为20°,导液层12通过紫外光接枝了PVPK_90/P407区域的下部对汗液接触角测液接触角测得为大于133°。角测得为18°。液；将制备得到的GO/TPU复合前驱体溶液装入注射器中，通过静电直写工艺（2膜，以此制得电极沉积层23的制备，所述电极沉积层23的图案可由所需的图案由直写基底运动路径获得。g的3_甲基_1H_1,2,4_三氮唑溶解在2mL的去离子水中，将0.0594g的Zn(NO3)2·6H2O和沉淀后收集白色沉淀物；取上述沉淀物2mg超声15分钟溶解在去离子水中，接着取上述50后在照射区域可获得亲水性的TPU纳米纤维，其他部分因为没有紫外光处理，对汗液不润GO/TPU复合纳米纤维膜上的原因是因为GO富含丰富的_OH官能团，通过氢键粘附液态金属光引发剂69