概述
SOFTCEPTOR™柔性感測技術是一項基於織物和柔性聚合物材料的新型感測與測量技術,包括織物應變感測器、柔性壓力感測器和織物電極三大類。通過將碳基複合材料與織物以及聚合物彈性體相結合,該技術實現了大變形、壓力和生物電的測量。它主要用於人體各項生理信號和運動信號的監測,包括呼吸、心率、心電、姿勢、肌肉維度、足底壓力等。SOFTCEPTOR具有模量低、彈性好、穩定性好、耐疲勞、材料體系安全等優點,因此,它可以為智慧型可穿戴設備提供穩定、可靠、耐久的感測器。
技術特點
SOFTCEPTOR™柔性感測技術是一項基於織物和柔性聚合物材料的新型感測與測量技術,包括織物應變感測器、柔性壓力感測器和織物電極三大類。通過將碳基複合材料與織物以及聚合物彈性體相結合,該技術實現了大變形、壓力和生物電的測量。由香港理工大學研發團隊從2004年開始探索,歷經十餘載,投入上億科研經費研發而成。,安潤普在2012年對此技術申請美國專利SOFTCEPTOR™技術織物應變感測器是由導電複合材料和彈性織物基底通過特殊工藝製成的一種可以穿到人身上的應變片。技術優勢及套用領域
它具有一系列不同尺寸、感測單元結構以及可控的感測器參數。SOFTCEPTOR™織物應變感測器繼承了普通織物所擁有的面料輕薄透氣、柔軟舒適、耐疲勞、耐水洗、材料安全等優點,同時又實現了應變測量功能。傳統應變感測技術工藝成熟,測量準確而穩定,但僅限於8%以下的應變測量,剛硬不耐彎折而無法穿戴;而SOFTCEPTOR™織物應變感測器由於採用了彈性織物作為基底,可以測量高達60%的大應變,且具有優異的穿戴舒適性。傳統應變片的疲勞壽命在十萬次級別,而SOFTCEPTOR™織物應變感測器的疲勞壽命達可達千萬次。另外,通過特殊的工藝封裝後,該感測器的機洗壽命超過了35次。截至2015年,基於SOFTCEPTOR™織物應變感測器的智慧型呼吸帶已經實現了醫療級別的呼吸測量。
SOFTCEPTOR™柔性壓力感測器主要製備材料為柔性基材和聚合物彈性體。該感測器質地柔軟,可方便地套用於智慧型服裝或可穿戴設備中。它具有可調的感測器尺寸、材料硬度和彈性,以及可調的壓力測量範圍(0-1000kPa);疲勞壽命超過150萬次,並具有IP65防水性能。該柔性壓力感測器尤其適用於智慧型鞋、智慧型玩具、智慧型家居裝飾等場合中。安潤普公司推出的安小白系列智慧型鞋就採用了SOFTCEPTOR™柔性壓力感測器,該鞋可以精準地記錄步數、提供步態分析、疲勞狀態評估、和損傷預警。SOFTCEPTOR™織物電極是基於紡織材料和結構的一類新型生物電採集電極。傳統的醫用心電電極容易刺激皮膚,不宜長時間使用,需要專業人員操作;商業化的電極一般不具有穿戴性。相比之下,SOFTCEPTOR™織物電極透氣、柔軟、穿著舒適,因此可方便的集成到服裝或可穿戴設備上進行長時間的EMG、ECG等生物電信號的採集。目前,該電極已被集成到服裝上,製成心電監測背心。在人體靜止和低速運動時,其測量性能都已達到目前商用電極的水平。
Softceptor™技術專利
(1)FabricSensorsandManufacturingMethods,USpatentNoUS8191433,B2June52012;製備織物應變感測器的方法,CN101598529B
(2)SoftPressureSensingDevice-UnitedStatesPatentNoUS8393229B2,Mar122013
(3)柔性壓力感測器及柔性壓力感測列陣-PatentCooperationTreaty(PCT)applicationno.PCT/CN2011/071275
(4)一種織物型壓力感測器的製造方法以及製造工具-PatentPublicationNo.102410895A,2012年4月11日
(5)一種柔性織物感測器及其半成品-中國專利授權號/申請號:CN201120139284.4
(6)一種測量裝置、衣物及測量帶-中國專利授權號:ZL201220049783.9
(7)一種柔性壓力感測器-中國專利授權號/申請號:ZL201220049785.8
(8)一種生物電勢電極-中國專利授權號/申請號:201220616247.2(已授權)
(9)一種壓力檢測鞋-中國專利授權號/申請號:201210034726.8
(10)一種壓力檢測鞋-PatentCooperationTreaty(PCT)專利授權號/申請號:PCT/CN2012/083871
(11)一種智慧型壓力監測座墊-中國專利授權號/申請號:201420413163.8
(12)一種柔性感測器及壓力測試裝置-中國專利授權號/申請號:201420123358.9
(13)呼吸監控穿戴裝置-中國專利授權號/申請號:201420469958.0
(14)智慧型胎動監測裝置-中國專利授權號/申請號:201520110914.3
(15)呼吸及睡眠特徵監控穿戴裝置-中國專利授權號/申請號:201520109766.3