本申請涉及可穿戴設(shè)備,尤其是一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)有技術(shù)存在的問題:
2、1、壓力檢測范圍與自愈合能力的平衡問題:目前大多數(shù)自愈合材料在提高自愈合能力的同時,往往會犧牲一定的機(jī)械強(qiáng)度,使得壓力檢測的范圍減小了。例如,基于非共價鍵的自愈合材料雖然具有一定的自愈合能力,但其機(jī)械強(qiáng)度通常較低、壓力檢測范圍小,難以滿足實際應(yīng)用中對結(jié)構(gòu)材料的要求。這種壓力檢測范圍與自愈合能力之間的矛盾限制了自愈合材料在壓力傳感鞋墊中的廣泛應(yīng)用。
3、2、自愈合效率低:部分自愈合材料的自愈合效率較低,愈合時間較長。例如,某些基于動態(tài)鍵的自愈合材料需要較長時間才能恢復(fù)其性能。
4、3、重復(fù)愈合能力有限:一些自愈合材料在多次損傷后愈合能力會逐漸下降,影響其長期使用可靠性。
5、4、制造工藝復(fù)雜:自愈合壓力傳感器的制造工藝通常較為復(fù)雜,成本較高,難以大規(guī)模生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本申請實施例提供了一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng),以至少解決現(xiàn)有技術(shù)的一個問題。
2、本申請實施例提供了一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:電源、依次疊加的傳感器敏感層、pcb電路板和鞋墊;
3、其中,所述傳感器敏感層包括多個細(xì)菌壓力傳感器,各個所述細(xì)菌壓力傳感器包括目標(biāo)細(xì)菌和所述目標(biāo)細(xì)菌表達(dá)的粘附因子;所述粘附因子使得所述目標(biāo)細(xì)菌互相連接粘附,進(jìn)而形成工程菌粘附材料;
4、所述pcb電路板包括信號采集模塊、單片機(jī)和無線通信模塊;
5、所述信號采集模塊,用于采集各個所述細(xì)菌壓力傳感器的壓力信號;
6、所述單片機(jī),用于將所述壓力信號通過所述無線通信模塊發(fā)送到外部設(shè)備。
7、在一些實施例中,所述粘附因子包括粘附蛋白、抗原、抗體或分子伴侶中的至少之一。
8、在一些實施例中,所述粘附因子通過基因工程改造所述目標(biāo)細(xì)菌進(jìn)而誘導(dǎo)所述目標(biāo)細(xì)菌表達(dá)得到。
9、在一些實施例中,各個所述細(xì)菌壓力傳感器包括硅膠、封裝于所述硅膠內(nèi)的所述工程菌粘附材料以及連接所述工程菌粘附材料的導(dǎo)線。
10、在一些實施例中,所述單片機(jī)包括stm32,所述信號采集模塊包括所述stm32內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
11、在一些實施例中,所述無線通信模塊包括藍(lán)牙模塊。
12、在一些實施例中,所述電源包括鋰電池。
13、在一些實施例中,所述系統(tǒng)還包括上位機(jī);
14、所述上位機(jī),用于接收所述無線通信模塊發(fā)送的壓力信號,并分析所述壓力信號。
15、在一些實施例中,所述pcb電路板中的無線通信模塊,用于對各個所述細(xì)菌壓力傳感器編號并根據(jù)所述編號向所述上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包;
16、所述上位機(jī)的無線通信模塊,用于通過協(xié)議識別各個所述數(shù)據(jù)包的來源,實現(xiàn)對多通道壓力信號的接收與處理。
17、在一些實施例中,所述上位機(jī),用于向各個所述細(xì)菌壓力傳感器發(fā)送控制指令,以實現(xiàn)遠(yuǎn)程配置與動態(tài)控制。
18、本申請至少包括以下有益效果:
19、本申請的系統(tǒng)包括:電源、依次疊加的傳感器敏感層、pcb電路板和鞋墊;其中,傳感器敏感層包括多個細(xì)菌壓力傳感器,各個細(xì)菌壓力傳感器包括目標(biāo)細(xì)菌和目標(biāo)細(xì)菌表達(dá)的粘附因子;粘附因子使得目標(biāo)細(xì)菌互相連接粘附,進(jìn)而形成工程菌粘附材料;pcb電路板包括信號采集模塊、單片機(jī)和無線通信模塊;信號采集模塊,用于采集各個細(xì)菌壓力傳感器的壓力信號;單片機(jī),用于將壓力信號通過無線通信模塊發(fā)送到外部設(shè)備。本申請采用根據(jù)細(xì)菌表達(dá)的粘附因子制作得到的細(xì)菌壓力傳感器,該細(xì)菌壓力傳感器不僅具有寬范圍的壓力檢測性能,還具有良好的自愈的能力,使得細(xì)菌能夠在壓力傳感鞋墊中廣泛應(yīng)用。當(dāng)細(xì)菌壓力傳感器受到物理損傷時,能夠快速自我修復(fù),恢復(fù)原有性能,這一特性顯著延長了裝置的使用壽命,減少了維護(hù)和更換的頻率。細(xì)菌壓力傳感器在完全壓斷的前提下,多次重復(fù),仍然具有良好的自愈合能力。由于細(xì)菌增值速度快,且產(chǎn)量大,極大降低了成本,且制造工藝簡單,無需復(fù)雜、昂貴的機(jī)器即能制作。
1.一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括:電源、依次疊加的傳感器敏感層、pcb電路板和鞋墊;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng),其特征在于,所述粘附因子包括粘附蛋白、抗原、抗體或分子伴侶中的至少之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng),其特征在于,所述粘附因子通過基因工程改造所述目標(biāo)細(xì)菌進(jìn)而誘導(dǎo)所述目標(biāo)細(xì)菌表達(dá)得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng),其特征在于,各個所述細(xì)菌壓力傳感器包括硅膠、封裝于所述硅膠內(nèi)的所述工程菌粘附材料以及連接所述工程菌粘附材料的導(dǎo)線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng),其特征在于,所述單片機(jī)包括stm32,所述信號采集模塊包括所述stm32內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng),其特征在于,所述無線通信模塊包括藍(lán)牙模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng),其特征在于,所述電源包括鋰電池。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)還包括上位機(jī);
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng),其特征在于,所述pcb電路板中的無線通信模塊,用于對各個所述細(xì)菌壓力傳感器編號并根據(jù)所述編號向所述上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包;
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種自愈合的細(xì)菌壓力傳感鞋墊系統(tǒng),其特征在于,所述上位機(jī),用于向各個所述細(xì)菌壓力傳感器發(fā)送控制指令,以實現(xiàn)遠(yuǎn)程配置與動態(tài)控制。