贴片及其制备方法、可穿戴设备与电子设备与流

【】本技术涉及超声检测领域，尤其涉及一种贴片及其制备方法、可穿戴设备与电子设备。背景技术0、背景技术：1、在医学超声诊疗中，由于人体皮肤表面是不光滑的，在显微镜下呈微米级别的凹凸不平形貌并可伴有毛发，因此，当将超声探头放置于皮肤上，由于空气与皮肤的声阻抗严重不匹配，存在于超声探头和皮肤间微小间隙内的空气会强烈地反射从超声探头发出的超声波；或者超声探头与皮肤之间的声阻抗不匹配，也会使得超声波在超声探头-皮肤界面发生反射，上述两种反射使得超声波根本无法到达和进入人体皮肤软组织，也就达不到诊断或治疗的目的，这种由于反射造成的超声波传输损失是接触式超声探测技术应用中的重大挑战。2、同时，除了上述的声能因界面反射损失外，声能的衰减损失也会导致超声波传输损失，声能衰减是由介质的吸收和散射作用引起的，超声频率越高，则声能衰减损失会越大，这使得高频超声应用中的声能传输损失问题尤为严重。可见，解决超声波在介质中的声能衰减损失问题对于提高接触式超声医疗健康检测水平，尤其是实现高频下的高分辨率应用具有重要意义。技术实现思路0、技术实现要素：1、鉴于此，本技术提供一种贴片及其制备方法、可穿戴设备与电子设备，通过有机硅氧烷聚合物制备第一功能层厚度适中的贴片，减少超声波在贴片-空气界面、贴片-皮肤界面的反射损失及介质衰减损失，提高超声波传输效率。2、第一方面，本技术提供一种贴片，所述贴片包括第一功能层、第二功能层及功能填充层，所述功能填充层填充于所述第一功能层与所述第二功能层之间，且所述功能填充层内设有超声换能器，所述超声换能器的连接电路为柔性结构；3、其中，所述第一功能层、所述第二功能层与所述功能填充层的材质包括有机硅氧烷聚合物。4、上述方案中，本技术提供的贴片的材质包括有机硅氧烷聚合物，第一，采用的有机硅氧烷聚合物的弹性模量小，使得第一功能层、第二功能层及功能填充层均具有超柔性的特点，当贴片与待检测部位接触时，可弯折变形适配多种不同形状的待检测部位。在贴片与待检测部位初步固定后，聚合物表面通过分子链移动与皮肤表面形貌自适应贴合，有机硅氧烷的表面附着功能可以促进并稳定共形接触，有效地排除微小间隙内的空气且阻止空气再次进入，减少了超声波在第一功能层-空气界面的反射损失。且有机硅氧烷聚合物制备的第一功能层与皮肤的声阻抗匹配，当第一功能层与皮肤贴合时，可以有效地减少声波在第一功能层-皮肤界面的反射损失。5、第二，有机硅氧烷聚合物为稳定性好的固体材料，使得制备的贴片可以应用于不同的环境(如可穿戴场景、寒冷地区户外)，寿命长可多次重复使用，支持可穿戴设备或电子设备的连续检测。6、第三，采用声衰减系数小的有机硅氧烷聚合物制作厚度适宜的第一功能层，有助于降低超声波的声能衰减损失。7、结合第一方面，所述第一功能层的弹性模量为≤0.1mpa。8、上述方案中，贴片与皮肤接触时，若第一功能层与皮肤之间有空气存在，由于空气与皮肤的声阻抗严重不匹配，存在于超声探头和皮肤间微小间隙内的空气会强烈地反射从超声探头发出的超声波，使得其根本无法到达和进入人体皮肤软组织，也就达不到诊断或治疗的目的。本技术使用的第一功能层的弹性模量在上述范围内，使得第一功能层具有超柔性的特点，进而在与微观上呈不平形貌的皮肤接触时，可变形动态适配皮肤表面形貌，即通过共形接触挤出贴片与皮肤微小间隙内的空气，减少超声波在第一功能层-空气界面的反射损失。9、结合第一方面，所述第一功能层的表面附着力≥40mn/cm2。10、上述方案中，第一功能层的表面附着力在上述范围内，有机硅氧烷聚合物表面的分子链自由活动度相对较大，有利于第一功能层与皮肤的共形贴合和提高共形稳定性，促进空气的排除且阻止空气再次进入。若第一功能层的表面附着力小于上述范围，第一功能层与皮肤不能充分贴合或共形接触不稳定，间隙多，使得空气排除能力差或者排气后又产生空隙进入空气，空气-第一功能层界面造成的超声波反射损失大。11、结合第一方面，所述第一功能层的声特性阻抗为1mrayl～2mrayl。12、上述方案中，超声波由一个介质向另一个介质传播时，经过两介质交界面，有多少声能会穿过界面，有多少会反射，取决于两个介质的声阻抗差异，如果两个介质的声阻抗相近即声阻抗匹配，如从水向动物软组织中传播，则大部分声能可在介质交界处发生透射，界面反射损失少；相反地，如果两个介质的声阻抗差异较大，如从空气向动物软组织中传播，则几乎全部的声能将在两介质交界处发生反射，而难以穿过界面进入另一种介质。本技术的第一功能层的声特性阻抗为1mrayl～2mrayl，与皮肤的声阻抗匹配，第一功能层与皮肤粘连时，从超声换能器发射的超声波经由第一功能层入射进皮肤的反射损失少，提高了超声波的声能利用率。13、结合第一方面，所述第一功能层的厚度为30μm～600μm。14、上述方案中，所述第一功能层为贴片的最前侧结构，为贴片上与人体的皮肤接触的部分，位于超声换能器正向的前方/上方，可以理解的，从超声换能器发射的超声波经由第一功能层入射进皮肤，回波再经由第一功能层返回超声换能器，进而得到检测数据。从结构的角度，由于超声波的声能衰减大小与介质(即第一功能层)的厚度正相关，若第一功能层的厚度过大，会导致超声波在第一功能层的声能衰减损失大，这种声能衰减在高频应用中尤为明显(超声波频率越高则衰减越迅速)，不利于提高声能利用率；若第一功能层的厚度过小，第一功能层在使用过程中容易被破坏，贴片的使用寿命降低。15、结合第一方面，所述第二功能层为有机硅氧烷膜层。16、上述方案中，有机硅氧烷聚合物的弹性模量低，由此制备的第二功能层在贴片的使用过程中可以更好的发生形变，保证贴片与皮肤表面的粘连，排出两者之间的空气，减少贴片-皮肤界面的反射损失；且有机硅氧烷材料制成的第二功能层保证其材料类型与第一功能层和功能填充层相同，可以提高各层的相容性。17、结合第一方面，所述第二功能层为聚酰亚胺薄膜与有机硅氧烷薄膜的组合，且所述第二功能层远离所述功能填充层的最外侧薄膜为所述有机硅氧烷薄膜。18、上述方案中，第二功能层中增加聚酰亚胺薄膜，聚酰亚胺薄膜具有高强度，其柔性介于有机硅氧烷材料和超声换能器/电路材料(刚性材料)之间，作为二者的连接和缓冲单元，可以提高可穿戴设备的相容性和可靠性。19、结合第一方面，所述功能填充层内设有多个超声换能器，所述多个超声换能器通过所述连接电路连接形成超声换能器阵列。20、上述方案中，超声换能器用于发射超声波，根据回波需要可选择数量不同的超声换能器，贴片的可应用范围更大。21、结合第一方面，所述柔性结构包括但不限于至少一个u型结构、至少一个v型结构、马蹄形/蛇形结构中的一种或多种。22、上述方案中，超声换能器的连接电路一般弹性模量较高的金属或非金属刚性材料，因此，将刚性连接结构设置为u型结构、v型结构、马蹄形/蛇形结构中的一种或多种，以赋予刚性连接结构柔性可拉伸的功能，使得贴片的变形不会因刚性连接结构的高弹性模量而受到影响。23、第二方面，本技术提供一种贴片的制备方法，所述制备方法包括：24、将含有铂系催化剂的有机硅单体，有机硅交联剂和助剂分别按预设比例混匀，得到第一混合溶液、第二混合溶液与第三混合溶液；25、将第一混合溶液与第二混合溶液分别涂覆于基板上，制成第一功能层和第二功能层，且将超声换能器粘接于所述第二功能层上；26、再将第一功能层和第二功能层与第三混合溶液填充层压后固化成型，得到贴片，其中所述的功能填充层由第三混合溶液固化后形成。27、结合第二方面，所述第一功能层与所述第二功能层的制备方法还可以为：28、将第一混合溶液与第二混合溶液分别涂覆于基板上，制成第一功能层和第二功能层，且将超声换能器连同聚酰亚胺薄膜粘接于所述第二功能层上。29、结合第二方面，所述第一混合溶液中，所述有机硅单体的质量占比为90.71％～90.78％，所述有机硅交联剂的质量占比为9.07％～9.08％，所述助剂的质量占比为0.14％～0.22％；30、结合第二方面，所述第二混合溶液中，所述有机硅单体的质量占比为90.71％～90.84％，所述有机硅交联剂的质量占比为9.07％～9.09％，所述助剂的质量占比为0.03％～0.22％；31、结合第二方面，所述第三混合溶液中，所述有机硅单体的质量占比为90.64％～90.84％，所述有机硅交联剂的质量占比为9.06％～9.08％，所述助剂的质量占比为0.08％～0.30％。32、第三方面，本技术提供一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括主机系统、硬件电路系统、穿戴组件及第一方面任一项所述的贴片或第二方面任一项制备方法制得的贴片。33、第四方面，本技术提供一种电子设备，所述电子设备包括第一方面任一项所述的贴片或第二方面任一项制备方法制得的贴片。