[发明专利]柔性压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供底板，将所述底板的表面进行亲水性处理后，在所述底板的一表面制备紧密排列的单层胶体微球阵列；

将所述单层胶体微球阵列进行等离子体刻蚀，使所述单层胶体微球阵列中的胶体微球的直径减小，然后喷涂一层金膜，将喷有所述金膜的底板进行刻蚀液刻蚀，形成带有周期性凸起的底板；

在所述带有周期性凸起的底板上沉积PDMS材料，形成带有凹陷的柔性PDMS模板；

在所述带有凹陷的柔性PDMS模板上沉积导电复合材料，制备第一柔性导电层和第二柔性导电层；

将所述第一柔性导电层上的第一凸起阵列与所述第二柔性导电层上的第二凸起阵列相对设置，并引出电极、设置所述第一柔性基底和第二柔性基底得到所述柔性压力传感器。

2.如权利要求1所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述底板为硅片或玻璃片；和/或

所述单层胶体微球阵列中的胶体微球为聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、二氧化硅微球和聚氰胺甲醛树脂微球中的一种。

3.如权利要求1所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述亲水性处理的步骤包括：将所述底板先置于溶剂中超声处理，然后置于食人鱼溶液中浸泡处理，最后进行等离子体处理。

4.如权利要求1所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述等离子体刻蚀，使所述胶体微球的直径减半；和/或

所述刻蚀液为H₂O₂和HF按1:(0.5-2)的体积比混合组成的混合液。

5.如权利要求1所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述胶体微球的直径为0.5-2μm；和/或

所述金膜的厚度为3-30nm；和/或

喷涂所述金膜的温度为100-150℃；和/或

所述等离子体刻蚀的时间为5-15min；和/或

所述刻蚀液刻蚀的时间为10-120min。

6.如权利要求1至5任一项所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述第一凸起阵列和所述第二凸起阵列均为圆锥台阵列。

7.如权利要求1至5任一项所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述导电复合材料为碳纳米管和PDMS的混合物。

8.如权利要求7所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管为多壁碳纳米管，且所述多壁碳纳米管的直径为10-200nm，长度为2-20μm。

9.如权利要求1至5任一项所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述第一柔性基底和所述第二柔性基底的材料为聚二甲基硅氧烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯醇、聚酰亚胺和聚乙烯中的至少一种。