[发明专利]一种可贴附柔性压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种可贴附柔性压力传感器，其特征在于，包括：柔性衬底(4)、敏感层(3)、电极层(2)和柔性保护层(1)，所述敏感层(3)形成于柔性衬底(4)表面且具有三维孔状结构，所述电极层(2)包括至少两条电极，所述电极从敏感层(3)表面引出，所述柔性保护层(1)形成于敏感层(3)表面和电极层(2)位于敏感层(3)表面的部分。

2.根据权利要求1所述的可贴附柔性压力传感器，所述敏感层(3)的孔的大小为0.2～20μm，且孔与孔之间的间隙为10～200μm。

3.根据权利要求2所述的可贴附柔性压力传感器，其特征在于，所述柔性衬底(4)和柔性保护层(1)均具有良好的生物相容性；

所述电极层(2)通过粘贴、印刷或物理切割的方式从敏感层(3)表面引出。

4.根据权利要求3所述的可贴附柔性压力传感器，其特征在于，所述电极层(2)的材料为导电无纺布、铜箔、漆包线或带有压敏胶粘剂的扁平铜箔胶带，所述导电无纺布的厚度为10～1000μm，所述铜箔的厚度为5～1000μm，所述漆包线直径为50～500μm，所述带有压敏胶粘剂的扁平铜箔胶带厚度为10～200μm。

5.根据权利要求3所述的可贴附柔性压力传感器，其特征在于，所述电极层(2)的材料选自金、铂、镍、银、铟、碳纳米管、石墨烯、银纳米线中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求4或5所述的可贴附柔性压力传感器，其特征在于，所述柔性衬底(4)的厚度为10～2000μm，所述柔性衬底(4)为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺和聚乙烯的一种；

所述柔性保护层(1)为聚二甲基硅氧烷薄膜、聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜，其厚度为5～50μm。

7.一种可贴附柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对柔性衬底进行清洗和干燥；

S2、将碳材料和可挥发性溶剂按一定比例混合后进行超声处理，得浆液状混合物，在浆液状混合物中加入一定量的柔性高分子聚合物，搅拌后得粘稠状混合物；

S3、将步骤S2中制得的粘稠状混合物涂覆在柔性衬底表面上，然后加热固化，进而形成具有三维孔状结构的敏感层，且所述敏感材料孔的大小为0.2～20μm，且孔与孔之间的间隙为10～200μm；

S4、在步骤S3中的敏感层表面引出至少两条电极；

S5、在电极层和敏感层表面涂覆具有良好的生物相容性的材料，形成保护层，然后加热固化，使保护层、电极层、敏感层及柔性衬底融为一体。

8.根据权利要求7所述的可贴附柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，碳材料和可挥发性溶剂的质量比为1:1～1:50，超声处理时间为1～120min，向混合物中加入的柔性高分子聚合物与碳材料的质量比为1:0.5～1:50，搅拌时间为0.5～3h。

9.根据权利要求7或8所述的可贴附柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2的碳材料为石墨烯、还原氧化石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管中的一种或者多种的组合，所述可挥发性溶剂为乙醇、四氯化碳、二氯甲烷、乙酸乙酯和丙酮中的一种或者多种的组合。

10.根据权利要求7或8所述的可贴附柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S3的加热温度为40～90℃，加热时间为1～3h；步骤S5的加热温度为70～80℃，加热时间为1～3h。