[发明专利]基于内置式电极的柔性压阻传感器及其研制方法

权利要求书

1.一种基于内置式电极的柔性压阻传感器，其特征在于，所述的基于内置式电极的柔性压阻传感器包括壳层、幔层和核区三层结构，壳层由绝缘高分子材料构成，幔层由具有压阻特性的石墨烯填充聚二甲基硅氧烷复合材料构成，核区由埋在石墨烯填充聚二甲基硅氧烷复合材料之中的作为电极的一对两端裸露中段涂有绝缘漆的金属丝构成。

2.制备如权利要求1所述的基于内置式电极的柔性压阻传感器的研制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将作为核区的一对两端裸露中段涂有绝缘漆的金属丝固定于旋转平台之上备用；将厚度15纳米直径150纳米的石墨烯微片、聚二甲基硅氧烷和正己烷按1∶16∶170的体积比混合，利用机械搅拌和超声振荡使石墨烯微片在由聚二甲基硅氧烷和正己烷构成的混合溶液中分散，待正己烷挥发后，形成石墨烯填充聚二甲基硅氧烷复合材料；将石墨烯填充聚二甲基硅氧烷复合材料滴入所述的固定有一对两端裸露中段涂有绝缘漆的金属丝的旋转平台之上，把石墨烯填充聚二甲基硅氧烷复合材料旋涂成所需厚度，并确保所述的一对两端裸露中段涂有绝缘漆的金属丝被包裹在石墨烯填充聚二甲基硅氧烷复合材料之中；待石墨烯填充聚二甲基硅氧烷复合材料硫化成型后，形成基于内置式电极的柔性压阻传感器的幔层；将所述的幔层剪裁为所需尺寸；将交联剂和聚二甲基硅氧烷按一定比例混合制备为绝缘高分子材料；将部分绝缘高分子材料均匀地涂覆在程控升降台的固定平台上的刚性平板上，将所述的埋有一对两端裸露中段涂有绝缘漆的金属丝的幔层放置于程控升降台的固定平台上的绝缘高分子材料之上，再将剩余的绝缘高分子材料涂覆在幔层之上，使所述的幔层完全被包裹在绝缘高分子材料之中；通过微机控制固定于程控升降台可动平台上的光滑刚性平板向下移动，将包裹在幔层上的绝缘高分子材料挤压为所需厚度；待绝缘高分子材料成型后，形成基于内置式电极的柔性压阻传感器的壳层；将所述的壳层裁剪为所需尺寸，进而完成基于内置式电极的柔性压阻传感器的制备。