[发明专利]一种基于印刷方式的柔性微纳压力传感器的制备方法

权利要求书

1.一种基于印刷方式的柔性微纳压力传感器的制备方法，其特征在于：所述方法对微纳层及导电层进行构建：

微纳层通过将设计好的微纳图案的菲林片与聚丙烯腈薄膜进行曝光、显影处理得到具有微纳结构的固化感光胶，而未受到保护区域用能溶解薄膜的N,N-二甲基甲酰胺进行半熔通刻蚀，再对其进行超声处理，清除固化的感光胶，得到具有凹凸结构的薄膜；导电层则通过液相法将多壁碳纳米管通过提拉方式附着在薄膜上，并采用两两相对进行器件组装，得到基于印刷方式的柔性微纳压力传感器。

2.根据权利要求1所述的基于印刷方式的柔性微纳压力传感器的制备方法，其特征在于：步骤如下：

⑴透明PAN薄膜的制作；

⑵微纳图案化实现；

⑶碳纳米管的分散；

⑷碳纳米管的附着；

⑸传感器的封装。

3.根据权利要求2所述的基于印刷方式的柔性微纳压力传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤⑴中透明PAN薄膜的制作的具体步骤如下：

通过电子天平称称量0.5g、1g、1.5g、2g、3g、4g聚丙烯腈固体粉末，分别放入6个100mL烧杯中备用，粘贴标签纸以示区别；在称量好的聚丙烯腈烧杯中分别加入50ml的DMF溶液，并将溶液放于水浴锅中进行水浴加热，温度设定为70℃，为保证DMF能完全充分溶解粉末，设定时间为1小时；将溶解后的淡黄色溶液，分别取15ml倒入12×12cm的玻璃板中，并将玻璃板置于通风橱中进行加热处理，为保证挥发速率和缓，设定加热温度为45℃，PAN溶液中的溶剂挥发，最终得到不同厚度的透明PAN薄膜。

4.根据权利要求2所述的基于印刷方式的柔性微纳压力传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤⑵微纳图案化实现的具体步骤如下：

将步骤⑴制得的透明PAN薄膜通过聚酰亚胺双面胶带黏附于2.5×8cm的玻璃片上；在黑暗环境中将玻璃片上涂覆一层感光胶，将涂覆的玻璃片放入设定温度为65℃的干燥箱中进行干燥；将干燥后的薄膜与设计好的图案化菲林片进行复合；对复合的菲林和薄膜进行曝光处理；将曝光后的薄膜在清水中进行冲洗，将清洗后具有固化感光胶的薄膜进行自然晾干；将得到的具有固化感光胶的薄膜进行DMF刻蚀，使用稀释的DMF溶液在薄膜上涂覆，通过50℃加热挥发，得到具有刻蚀深度及固化感光胶的薄膜；将具有刻蚀深度及固化感光胶的薄膜在超声分散机中进行超声处理，去除固化感光胶，得到微纳结构的PAN薄膜。

5.根据权利要求4所述的基于印刷方式的柔性微纳压力传感器的制备方法，其特征在于：所述在黑暗环境中将玻璃片上涂覆一层感光胶中的感光胶的厚度为50±5μm；所述稀释的DMF溶液的质量浓度为3％；所述超声处理时间控制在1±0.2h。

6.根据权利要求2所述的基于印刷方式的柔性微纳压力传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤⑶碳纳米管的分散的具体步骤如下：

用电子天平称取5份不同质量的多壁碳纳米管，其质量分别为0.1mg、0.2mg、0.3mg、0.4mg、0.5mg；用DMF溶液与称取的5份多壁碳纳米管粉末混合配置成浓度为0.1mg/ml、0.2mg/ml、0.3mg/ml、0.4mg/ml、0.5mg/ml的初始溶液；将配置好的溶液在磁力搅拌器上进行1h的初步搅拌分散；将搅拌好的溶液放入超声分散机中进行12h的超声分散，得到多壁碳纳米管分散液，待用。