[发明专利]一种应变传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种应变传感器，其特征在于，包括柔性基底、导电薄膜、第一电极以及第二电极；

所述柔性基底的一侧具有多个凹坑状微结构；

所述导电薄膜位于具有多个凹坑状微结构的所述柔性基底一侧，所述导电薄膜背离所述柔性基底的一侧表面具有与所述多个凹坑状微结构相同的起伏结构；所述导电薄膜靠近所述柔性基底的一侧表面具有与所述多个凹坑状微结构相应的凸起结构；

所述第一电极和所述第二电极均设置于所述导电薄膜背离所述柔性基底的一侧，且所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述导电薄膜的相对两端；

所述导电薄膜呈膜状；

所述基底材料包括聚二甲基硅氧烷PDMS或铂催化橡胶Ecoflex；

其中，所述柔性基底的形成过程包括：提供一具有多个凸起微结构的模板；

在所述模板具有多个凸起微结构的一侧涂覆柔性基底材料；

固化所述柔性基底材料，并剥离所述模板以获得具有多个凹坑状微结构的所述柔性基底；

所述具有多个凸起微结构的模板为生物质模板。

2.根据权利要求1所述的应变传感器，其特征在于，所述凹坑状微结构的直径范围为5μm-9μm，所述凹坑状微结构的深度范围为5μm-6.5μm，相邻所述凹坑状微结构之间的间距范围为6μm-20μm。

3.根据权利要求1所述的应变传感器，其特征在于，所述柔性基底包括基体材料和固化剂；所述基体材料和所述固化剂按照预设质量比混合制成。

4.根据权利要求1所述的应变传感器，其特征在于，所述导电薄膜的材料包括金属或碳。

5.根据权利要求1所述的应变传感器，其特征在于，所述导电薄膜沿所述柔性基底与所述导电薄膜的层叠方向的厚度范围为50nm-120nm。

6.根据权利要求1所述的应变传感器，其特征在于，还包括第一封装结构和第二封装结构；所述第一封装结构覆盖所述第一电极，所述第二封装结构覆盖所述第二电极；所述第一封装结构的材料以及所述第二封装结构的材料均与所述柔性基底的材料相同。

7.一种应变传感器制备方法，用于制备权利要求1-6任一项所述的应变传感器，其特征在于，包括：

形成柔性基底；所述柔性基底的一侧具有多个凹坑状微结构；

在具有多个凹坑状微结构的所述柔性基底一侧形成导电薄膜，所述导电薄膜背离所述柔性基底的一侧表面具有与所述多个凹坑状微结构相同的起伏结构；所述导电薄膜靠近所述柔性基底的一侧表面具有与所述多个凹坑状微结构相应的凸起结构；

在所述导电薄膜背离所述柔性基底的一侧形成第一电极和第二电极；其中，所述第一电极和所述第二电极分别设置于所述导电薄膜的相对两端；所述形成所述柔性基底包括：

提供一具有多个凸起微结构的模板；

在所述模板具有多个凸起微结构的一侧涂覆柔性基底材料；

固化所述柔性基底材料，并剥离所述模板以获得具有多个凹坑状微结构的所述柔性基底；

所述导电薄膜呈膜状；

所述基底材料包括聚二甲基硅氧烷PDMS或铂催化橡胶Ecoflex；

所述具有多个凸起微结构的模板为生物质模板。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述模板具有多个凸起微结构的一侧涂覆柔性基底材料，包括：

将基体材料和固化剂按照预设质量比混合并去除气泡形成柔性基底材料，涂覆在所述模板的具有多个所述凸起微结构的一侧。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预设质量比的范围为5:1-15:1。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述导电薄膜背离所述柔性基底的一侧形成第一电极和第二电极包括：

在所述导电薄膜背离所述柔性基底的一侧相对的两端涂覆银胶并在所述银胶中分别埋入银线，以形成第一电极和第二电极。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述导电薄膜背离所述柔性基底的一侧形成第一电极和第二电极之后还包括：

分别在所述第一电极以及所述第二电极背离所述柔性基底的一侧涂覆柔性基底材料并固化，以形成覆盖所述第一电极的第一封装结构以及覆盖所述第二电极的第二封装结构；所述第一封装结构以及所述第二封装结构均与所述柔性基底的材料相同。