[发明专利]一种可穿戴压阻式压力传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种可穿戴压阻式压力传感器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在室温下，按质量份数计，将1-6份的氧化石墨烯超声均匀分散于100份的水中；将等离子体处理后的织物在氧化石墨烯分散液中进行多次浸泡-干燥组合处理；所述的织物的材质为聚氨酯、涤纶、氨纶、玻纤或竹纤；

2)将干燥后的氧化石墨烯包覆织物置于水中，加入溴化氢水溶液，常温下搅拌0.5-2h；再加入硫脲，在60-100℃下反应4-18h；加入氢氧化钠在室温下搅拌0.5-3h后，用沸水和乙醇反复洗涤后干燥，得巯基化石墨烯包覆织物；

3)将裁剪后的巯基化石墨烯包覆织物多层依次叠加，随后将上下两层织物连接金属导线并封装，制得压力传感器；该可穿戴压阻式压力传感器的工作量程为0-200kPa，0-8kPa内的灵敏度为3.27-9.86kPa^-1，响应/回复时间分别143-171ms和84-93ms，经过500次压缩循环后电学性能稳定。

2.根据权利要求1所述的可穿戴压阻式压力传感器的制备方法，其特征在于：以质量份数计，步骤2)中原料用量为：100份水、1-9份的溴化氢水溶液、3-16份硫脲、4-20份氢氧化钠；溴化氢水溶液的质量浓度为30-50％。

3.根据权利要求1所述的可穿戴压阻式压力传感器的制备方法，其特征在于：所述的裁剪后的巯基化石墨烯包覆织物多层依次叠加的层次为3-8层。

4.根据权利要求1所述的可穿戴压阻式压力传感器的制备方法，其特征在于：所述裁剪后的正方形巯基化石墨烯包覆织物的平面大小为0.04-1cm²。

5.根据权利要求1所述的可穿戴压阻式压力传感器的制备方法，其特征在于：所述的将等离子体处理后的织物在氧化石墨烯分散液中进行多次浸泡-干燥组合处理的次数为2-10次，其中，干燥的温度为60-100℃，干燥的时间为5-30min，浸泡的时间为0.5-3min。

6.根据权利要求1所述的可穿戴压阻式压力传感器的制备方法，其特征在于：所述的将上下两层织物连接金属导线是通过导电银浆将作为电极的金属导线连接上下两层织物；所述的金属导线为铜线、铝线或铁线；所述的封装是用两层塑料板和胶带封装。

7.根据权利要求1所述的可穿戴压阻式压力传感器的制备方法，其特征在于：所述的超声分散的功率为100-500w，超声分散的时间为0.2-1h；所述的等离子体处理功率为50-230w，处理时间为1-6min，氧气氛围占比为20-100％。

8.根据权利要求1所述的可穿戴压阻式压力传感器的制备方法，其特征在于：所述的织物的单位面积的质量为20-100g/m²。

9.一种可穿戴压阻式压力传感器，其特征在于其由权利要求1-8任一项所述制备方法制得；该可穿戴压阻式压力传感器的工作量程为0-200kPa，0-8kPa内的灵敏度为3.27-9.86kPa^-1，响应/回复时间分别143-171ms和84-93ms，经过500次压缩循环后电学性能稳定。

10.权利要求9所述的可穿戴压阻式压力传感器在监测人体运动中的应用；所述的人体运动包括脉搏、眨眼、走路和跑步。