[发明专利]液态金属电极、接触传感器及手势识别手套的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及液态金属电极领域，尤其涉及一种液态金属电极的制备方法、手指接触传感器的制备方法及手势识别手套的制备方法。

背景技术

随着虚拟现实技术、机器人技术的发展，手势识别显得越来越重要。手势识别技术可以识别分析出人类的手势以及让人类通过一定的手势实现控制的效果。而要实现手势识别，最简单准确干扰少的方法就是直接把传感器放置在手上，包括弯曲传感器、接触传感器、压力传感器等。这对柔性电子、柔性传感器技术提出了要求。

利用柔性电子技术制造柔性传感器的其中一种策略是使用低毒、高导电、柔软的液态金属作为材料。传统的方法一般是在柔性基底上打印或者注入液态金属。然而传统的方法不仅成本高，而且效率低不利于工业生产。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种液态金属电极的制备方法、手指接触传感器的制备方法及手势识别手套的制备方法，旨在解决现有技术中制备液态金属电极成本高而且效率低不利于工业生产的问题。

本发明的技术方案如下：

一种液态金属电极的制备方法，包括如下步骤：

A、将薄膜等离子体处理后，旋转涂覆一层硅烷预聚物和固化剂的混合物，之后进行固化处理，得到复合薄膜；

B、将得到的上述复合薄膜裁剪成手指的尺寸，然后进行等离子体处理，再覆盖上预先设计好的带有电极图案的微流管道芯片；

C、于微流管道芯片进出口端滴加液态金属，然后进行真空脱气处理，再回到大气条件，使得液态金属进入微流管道芯片；

D、将上述充满液态金属的微流管道芯片进行冷冻处理，随后揭开微流管道芯片得到液态金属图案，以硅烷预聚物和固化剂的混合物对液态金属图案进行封装，并进行固化处理，得到液态金属电极。

所述的液态金属电极的制备方法，其中，所述薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚二甲基硅氧烷薄膜、聚氨酯薄膜、聚酰亚胺薄膜中的一种。

所述的液态金属电极的制备方法，其中，所述液态金属为镓铟共晶、镓铟锡共晶中的一种或多种。

所述的液态金属电极的制备方法，其中，所述硅烷预聚体与固化剂的混合物中，硅烷预聚体与固化剂的质量比例为10:1。

所述的液态金属电极的制备方法，其中，所述步骤A和步骤D中，步骤A和步骤D中，固化处理的温度为60-70℃，固化处理的时间为2-3小时。

所述的液态金属电极的制备方法，其中，等离子体处理的时间为5-10分钟。

所述的液态金属电极的制备方法，其中，步骤C中，所述真空脱气处理的时间为5-10分钟。

所述的液态金属电极的制备方法，其中，步骤D中，冷冻处理的温度为0到-10℃，时间为10-30分钟。

一种手指接触传感器的制备方法，其中，包括如下步骤：将如上所述方法制备得到的两根液态金属电极分别结合在手套的两根不同手指上，制备得到手指接触传感器。

一种手势识别手套的制备方法，其中，包括如下步骤：

将如上所述方法制备得到的两根液态金属电极分别结合在手套的两根不同手指上；

将每个所述液态金属电极都和微控制器电路板相连；

将微控制器与控制对象连接，制备得到手势识别手套。

有益效果：本发明通过一种微流管道注入加冷冻辅助转印的方法，将液态金属转印在薄膜材料表面，再以硅氧烷封装成液态金属电极。本发明的电极制备方法具有电极图案设计多样，生产成本低，生产效率高的特点，适合大规模工业生产，所制备的电极具有柔性高、厚度小、导电性高、灵敏度高的特点。本发明制备的电容式的接触传感器灵敏度高，抗干扰力强。本发明所制备的柔性可穿戴电容式手势识别手套能够根据手势的不同从而实现对对象的控制。

附图说明

图1是本发明实施例中液态金属电极的设计图。

图2是本发明实施例所制作的液态金属电极的显微镜图像俯视图。

图3是本发明实施例所制作的液态金属电极的显微镜图像仰视图。

图4是本发明实施例的镓铟共晶电极“未捏”时和做出“捏”的手势时的电容对比示意图。

具体实施方式

本发明提供一种液态金属电极的制备方法、手指接触传感器的制备方法及手势识别手套的制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。