选择超薄导电铜箔胶带的驱动因素是为了实现高密度传感，同时又不牺牲穿着舒适性。 该材料厚度约为 0.04 毫米，能够在鞋垫极其有限的垂直空间内集成 126 个高分辨率交叉检测节点。其优异的导电性确保了精确的信号传输，而集成的粘合层则能抵御行走时的机械应力，保持牢固的粘合。
核心要点：超薄铜箔胶带是智能鞋垫电极的首选材料，因为它在极高的物理薄度和高电气性能之间取得了平衡，能够实现高分辨率数据采集，并能承受人体运动的严苛考验。
最大化传感器密度和分辨率
0.04 毫米厚度的重要性
在可穿戴技术中，每一毫米的厚度都对用户体验至关重要。铜箔的 0.04 毫米厚度足够薄，穿着者几乎感觉不到，确保智能鞋垫不会干扰自然的足部力学或舒适度。
实现高分辨率节点阵列
由于材料非常薄，它能够在极小的空间内构建 126 个交叉检测节点。如此高的节点数量对于捕获详细的压力分布图和运动模式至关重要，能够提供专业步态分析所需的“高分辨率”数据。
机械应力下的可靠性
优异的导电性
铜是导电性的黄金标准，为敏感的传感器节点提供了低电阻路径。这确保了足部运动产生的电信号能够以最小的信号衰减或噪声传输到处理单元。
集成粘合剂的作用
在行走周期中，智能鞋垫会承受持续的压缩、剪切和摩擦。铜箔上的集成粘合层确保了与基材的牢固、持久的粘合，这对于在数千步的行走过程中保持连续信号传输至关重要。
理解权衡
材料疲劳和脆性
虽然铜箔导电性极佳，但它是一种金属，容易发生加工硬化。在较长的使用寿命中，足部反复弯曲可能会导致薄箔产生微裂纹，从而可能导致电阻增加或节点失效。
环境脆弱性
铜暴露在汗液中的水分和盐分时，容易发生氧化。为了保持长期的可靠性，铜箔节点通常需要额外的保护涂层或封装，以防止腐蚀导致电气接触下降。
将此应用于您的传感器项目
如果您正在设计可穿戴传感器阵列，请根据您的具体需求考虑以下战略性建议：
- 如果您的主要重点是最大化数据精度：使用超薄铜箔，在紧凑的空间内实现最高可能节点密度和信号清晰度。
- 如果您的主要重点是极高的长期耐用性：用柔性保护密封剂对铜箔进行补充，以减轻氧化和机械开裂的风险。
- 如果您的主要重点是快速原型制作：利用铜箔胶带的集成粘合剂，无需复杂的粘合工艺即可快速迭代电极布局。
通过利用超薄铜箔胶带独特的物理和电气特性，工程师可以创建复杂、高分辨率的可穿戴设备，这些设备能在最严苛的环境中保持功能。
总结表：
| 特性 | 规格/优势 | 对智能鞋垫的影响 |
|---|---|---|
| 厚度 | 0.04 毫米 | 几乎感觉不到的厚度；保持穿着舒适性 |
| 节点密度 | 126 个交叉检测节点 | 高分辨率压力分布图和步态分析 |
| 导电性 | 高等级铜 | 低电阻路径；最小的信号噪声/衰减 |
| 粘合性 | 集成粘合层 | 抵抗机械应力和摩擦的牢固粘合 |
| 连接性 | 可靠的信号传输 | 运动过程中的连续数据采集 |
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参考文献
- Shubham Gupta, Arnab Chanda. Diabot: Development of a Diabetic Foot Pressure Tracking Device. DOI: 10.3390/j6010003
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
