[发明专利]一种柔性应力传感器

权利要求书

1.一种柔性应力传感器，其特征为该传感器包括两个传感组件；每个传感组件包括PDMS粘性基底层和包芯纱-石墨烯复合网膜导电层，所述的基底层是由PDMS预聚物旋涂或滴涂，固化后成膜而得；所述的包芯纱-石墨烯复合网膜导电层是由石墨烯分散液组装于所述包芯纱骨架而得；两个传感组件贴合，其中，包芯纱-石墨烯复合网膜导电层的一侧贴合，位于中间，柔性应力传感器形成“三明治”结构；每个传感器组件的包芯纱-石墨烯复合网膜导电层均连接一根导线；

所述的包芯纱骨架为直径为10 μm-30 μm的纱线，纱线为氨纶或锦纶中的一种或两种；

所述的PDMS粘性基底层的厚度为200 μm-500 μm。

2.如权利要求1所述的柔性应力传感器，其特征为所述的导线为铜线或铜箔，所述的导线通过导电胶与石墨烯导电层复合；

所述的导电胶采用导电银浆或导电碳浆。

3.如权利要求1所述的柔性应力传感器，其特征为所述的PDMS预聚物为市售牌号为道康宁Sylgard 184双组分套件硅橡胶中的组分A和组分B，质量比组分A：组分B=10-15:1。

4.如权利要求1所述的柔性应力传感器的制备方法，其特征为包括如下步骤：

（1）制备浓度为0.01-0.4 mg/mL的石墨烯分散液；

（2）配置PDMS溶液，将组分A与组分B按照质量比10-15:1置于培养皿中搅拌10-30分钟，然后真空脱泡至表面无气泡，然后放入烘箱中55-65^oC下预固化10-20 min，得到PDMS溶液；

（3）取步骤（2）中的PDMS溶液旋涂于PET基底上，55-65^oC下固化15-25 min后将薄膜从基底表面剥离，得到有粘性的PDMS薄膜，厚度为200 μm-500 μm；

（4）制备包芯纱-RGO复合网膜：将包芯纱放入紫外-臭氧清洗仪中进行亲水化处理；再将包芯纱浸没入步骤（1）中的RGO分散液，浸泡5-30 min后取出并烘干，得到包芯纱-RGO复合网膜；

（5）装器件：将包芯纱-RGO复合网膜贴在有粘性的PDMS薄膜表面，得到一个传感组件，将两个传感组件贴合，其中，包芯纱-RGO复合网膜的一侧相对；网膜两端连接导线，得到柔性应力传感器。