[发明专利]一种柔性温度传感器及制备方法

权利要求书

1.一种柔性温度传感器，其特征在于，包括：第一可降解弹性基底、第二可降解弹性基底及柔性阻变温敏电极层；所述柔性阻变温敏电极层设置在所述第一可降解弹性基底以及所述第二可降解弹性基底中间；所述柔性阻变温敏电极层包括可降解蛇形导线、可降解叉指结构薄膜电极以及导电颗粒掺杂型AIDCN薄膜；所述导电颗粒掺杂型AIDCN薄膜覆盖在所述可降解叉指结构薄膜电极表面；

所述导电颗粒掺杂型AIDCN薄膜覆盖在所述可降解叉指结构薄膜电极表面时，会形成链状导通电路，温度变化时，所述AIDCN薄膜中的导电颗粒之间的距离会发生变化，所述链状导通电路的电阻率也会发生变化；

所述第一可降解弹性基底和所述第二可降解弹性 基底均包括生物可降解弹性体以及钝化膜；所述钝化膜覆盖在所述生物可降解弹性体表面；所述钝化膜为二氧化硅薄膜、氧化锆薄膜、氮化硅薄膜、碳化硅薄膜、氧化铝薄膜、氮化硼薄膜或二氧化钛薄膜。

2.根据权利要求1所述的柔性温度传感器，其特征在于，所述生物可降解弹性体的厚度为0.5-250μm，所述钝化膜的厚度为0.05-2μm；所述可降解蛇形导线的宽度为5-20μm；所述可降解蛇形导线和可降解叉指结构薄膜电极的厚度范围为0.1-1μm；所述导电颗粒掺杂型AIDCN薄膜的厚度为0.01-20μm。

3.根据权利要求1所述的柔性温度传感器，其特征在于，所述生物可降解弹性体为聚乳酸生物弹性体、聚乙交酯生物弹性体、聚氨酯生物弹性体、网络型聚酯生物弹性体、聚羟基烷基酸酯生物弹性体、聚醚酯生物弹性体、聚肽生物弹性体或聚原酸酯生物弹性体。

4.根据权利要求1所述的柔性温度传感器，其特征在于，所述可降解蛇形导线和可降解叉指结构薄膜电极的材料为金属镁、金属铁、金属锌、锌基合金或镁基合金。

5.根据权利要求1所述的柔性温度传感器，其特征在于，所述导电颗粒掺杂型AIDCN薄膜的导电颗粒为炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、石墨、金属粉末、金属氧化物或金属纤维。

6.根据权利要求1所述的柔性温度传感器，其特征在于，所述第一可降解弹性基底、所述第二可降解弹体基底以及所述柔性阻变温敏电极层的层叠结构侧面设置有聚二甲基硅氧烷封装层。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的柔性温度传感器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

选择等离子增强化学气相沉积法，在100℃，N₂O流量为1750sccm，硅烷流量500sccm，射频功率120W，炉管压力1.2Tor，射频时间10min，极板间距为20mm，在聚乳酸生物可降解弹性体表面沉积250nm的SiO₂钝化膜，形成第一可降解弹性基底；

选择射频磁控溅射法，以高纯硅靶作为靶材，以Ar和O₂为气源，控制氩气流量为20sccm，射频功率为100W，衬底温度在100℃以下，在聚乙交酯生物可降解弹性体表面生长250nm厚的SiO₂钝化膜，形成第二可降解弹性基底；

在第二可降解弹性基底的钝化膜表面采用磁控溅射法、电沉积法、激光脉冲沉积法、真空蒸镀法、低温化学气相沉积法或等离子体增强化学气相沉积法制备可降解金属薄膜，结合紫外光刻法使得可降解金属薄膜图案化制得可降解蛇形导线和可降解叉指结构薄膜电极；将炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、石墨、金属粉末、金属氧化物或金属纤维与有机小分子材料AIDCN按照预设比例混合，搅拌5-10min，通过热蒸发沉积法覆盖在可降解叉指结构薄膜电极表面，形成柔性阻变温敏电极层；

将所述第一可降解弹性基底设置于所述柔性阻变温敏电极层之上，与第二可降解弹性基底形成层叠结构。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，还包括：采用聚二甲基硅氧烷对所述第一可降解弹性基底、所述柔性阻变温敏电极层与所述第二可降解弹性基底形成的层叠结构侧面进行封装。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，还包括：采用直接光CVD低温生长法、微波ECR磁控反应溅射法或射频溅射沉积法在所述生物可降解弹性体表面制备钝化膜。