用于监测脑血管供血量的柔性压电薄膜传感器的制备方法

本发明涉及传感器制备领域，具体涉及用于监测脑血管供血量的柔性压电薄膜传感器的制备方法。

背景技术：

1、随着科技的发展，越来越多的先进医疗设备用于人体身上，这些医疗设备可用来监测人体生理特征信号例如：心率、血压、脉搏、体温、呼吸频率等，收集人体信号特征参数可以用来评估人体生理活动水平，从而判断人体是否健康以及预防可能要发生的疾病。但是对于细小血管尤其是脑血管，缺少相应的检测设备。近年来，由于生活饮食和生活作息的不健康、不规律，心血管问题变得越来越年轻化。对于高危的脑血栓疾病，医生采用的就是进行搭桥手术帮助患者。然而，脑部是人体最精密的地方，脑血管藏在人颅骨下面，每一次的手术对于患者就是一次冒险，选取的血管如果不匹配就会导致血管破裂，让患者再次陷入危机。而我们恰恰缺少一种检测设备来帮助医生寻找供血量相同的两根血管。

2、目前，能够用来测量的脑血管供血量的检测设备还没有能够得到普及且行之有效的方法，目前医生的方法就是依靠自己的经验，或者选取一些学习过的血管动脉，总结一套选取脑部搭桥手术的血管选取方法。但是这些方法并不能作为科学研究的可靠支撑，面对血管选取问题，我们需要一种能够精准检测血管状态和供血量的传感器。

技术实现思路

1、为解决上述背景中的技术问题，本发明旨在提供一种柔性压电薄膜传感器的制备方法用于帮助脑血管供血量的监测中。

2、为实现上述目的，本发明提供了用于监测脑血管供血量的柔性压电薄膜传感器的制备方法，步骤包括：

3、基于铅锆钛酸盐、四氢呋喃和聚氨酯，得到制备溶剂；

4、基于所述制备溶液，制备压电薄膜；

5、基于所述压电薄膜，制备压电薄膜传感器。

6、优选的，制备所述制备溶液的方法包括：

7、在玻璃瓶中加入有机溶液四氢呋喃和铅锆钛酸盐颗粒并进行超声分散，得到混合液，等待超声结束立即进行电磁搅拌；

8、在所述混合液进行电磁搅拌过程中，加入聚氨酯并在密封环境中进行电磁搅拌，搅拌时间为：24h～48h；

9、最后在空气环境中，进行挥发电磁搅拌，搅拌时间为：6～12h；得到具有一定粘稠的所述制备溶剂。

10、优选的，有机溶液四氢呋喃的质量范围包括：14g～20g；聚氨酯的质量为2g；铅锆钛酸盐颗粒大小为500nm，加入的质量占所述制备溶剂质量的80％。

11、优选的，采用超声分散仪对所述混合液进行超声分散，其中超声分散仪的功率调整为16％，开始时长设置为10s，停止时长设置为7s；

12、超声分散分为两个阶段：

13、设置总时长为5min，结束后，拿出静置30s～1min等待溶液冷却；

14、设置总时长为5min，等待结束。

15、优选的，进行电磁搅拌的方法包括：以分阶段的方式采用电磁搅拌转台进行电磁搅拌：

16、在密封环境下，以450转/s的转速旋转2h后，调为800转/s旋转46h；

17、在空气环境下，转速调整为450转/s，等到转子搅拌受阻时停止挥发。

18、优选的，制备所述压电薄膜的的方法包括：

19、将所述制备溶液缓慢倾倒在铺膜机上，再利用铺膜机进行铺膜操作，得到压电感应薄膜；

20、将所述压电感应薄膜静置24h～48h后初步挥发定型，然后放入烘干机干燥；其中，烘干机干燥温度为60℃，干燥时间为5～7天；

21、将干燥后的所述压电感应薄膜放入热压机中进行热压，得到所述压电薄膜；其中，热压时间为2h～3h，热压压力大小为8mpa，热压温度为80℃。

22、优选的，制备所述压电薄膜传感器的方法包括：

23、降压热后的所述压电薄膜裁剪并利用离子溅射仪镀上金属电极；

24、将镀上金属电极的所述压电薄膜进行高压极化，极化完成后用酒精清洗，然后烘干得到所述压电薄膜传感器。

25、优选的，镀电极用的金属靶材包括：金、银、铂，更优选为金；电流大小为5～6ma，溅射时长为50s～80s；极化的温度为75℃，极化的时长为2h，保持极化电场强度在20kv/mm下将硅油温度降至常温，当温度下降至20℃～35℃时；然后撤去电场，完成极化。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

27、本发明采用在高分子聚合物pu中添加无机压电材料pzt，保证了传感器的柔软度。其中pzt颗粒具有较高的含量，pzt颗粒的质量分数为80％时，pzt颗粒在高分子材料中分布均匀，界面结合性较好，具有良好的机械性能，在很大程度上也提高了压电薄膜传感器的性能。该压电薄膜传感器制备的柔性压电薄膜传感器能够用于人脑血管供血量的监测中。

技术特征：

1.用于监测脑血管供血量的柔性压电薄膜传感器的制备方法，其特征在于，步骤包括：

2.根据权利要求1所述的用于监测脑血管供血量的柔性压电薄膜传感器的制备方法，其特征在于，制备所述制备溶液的方法包括：

3.根据权利要求2所述的用于监测脑血管供血量的柔性压电薄膜传感器的制备方法，其特征在于，有机溶液四氢呋喃的质量范围包括：14g～20g；聚氨酯的质量为2g；铅锆钛酸盐颗粒大小为500nm，加入的质量占所述制备溶剂质量的80％。

4.根据权利要求2所述的用于监测脑血管供血量的柔性压电薄膜传感器的制备方法，其特征在于，采用超声分散仪对所述混合液进行超声分散，其中超声分散仪的功率调整为16％，开始时长设置为10s，停止时长设置为7s；

5.根据权利要求2所述的用于监测脑血管供血量的柔性压电薄膜传感器的制备方法，其特征在于，进行电磁搅拌的方法包括：以分阶段的方式采用电磁搅拌转台进行电磁搅拌：

6.根据权利要求1所述的用于监测脑血管供血量的柔性压电薄膜传感器的制备方法，其特征在于，制备所述压电薄膜的的方法包括：

7.根据权利要求6所述的用于监测脑血管供血量的柔性压电薄膜传感器的制备方法，其特征在于，制备所述压电薄膜传感器的方法包括：

8.根据权利要求7所述的用于监测脑血管供血量的柔性压电薄膜传感器的制备方法，其特征在于，镀电极用的金属靶材包括：金、银、铂，更优选为金；电流大小为5～6ma，溅射时长为50s～80s；极化的温度为75℃，极化的时长为2h，保持极化电场强度在20kv/mm下将硅油温度降至常温，当温度下降至20℃～35℃时；然后撤去电场，完成极化。

技术总结本发明公开了用于监测脑血管供血量的柔性压电薄膜传感器的制备方法，步骤包括：基于铅锆钛酸盐、四氢呋喃和聚氨酯，得到制备溶剂；基于制备溶液，制备压电薄膜；基于压电薄膜，制备压电薄膜传感器。本发明采用在高分子聚合物PU中添加无机压电材料PZT，保证了传感器的柔软度。其中PZT颗粒具有较高的含量，PZT颗粒的质量分数为80％时，PZT颗粒在高分子材料中分布均匀，界面结合性较好，具有良好的机械性能，在很大程度上也提高了压电薄膜传感器的性能。该压电薄膜传感器制备的柔性压电薄膜传感器能够用于人脑血管供血量的监测中。技术研发人员：叶作垒,陈海荣,任明将,郑光,刘柯楠,李奕珩,王乐洋,马文慧,张一建受保护的技术使用者：宁波大学技术研发日：技术公布日：2024/8/5