[发明专利]一种柔性传感器、其制备方法与使用方法

权利要求书

1.一种柔性传感器，其特征是：包括柔性且不导电的基底，可流动的压力敏感材料与电极；

所述基底设置沟道，可流动的压力敏感材料填充在所述沟道中，与设置在沟道两端的电极形成电连接；

与所述基底的厚度方向垂直的截面称为横截面，位于所述基底的二分之一厚度位置的横截面为中轴横截面，中轴横截面将所述基底分为上下两部分；所述沟道位于基底的上部分。

2.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征是：当柔性基底向设置沟道的一侧弯曲，电极两端的电阻R减小；当柔性基底向设置沟道的相反侧弯曲时，电极两端的电阻R增大。

3.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征是：当柔性基底向设置沟道的一侧弯曲，电极两端的电阻R减小，并且电阻变化率随弯曲角度基本呈线性变化；当柔性基底向设置沟道的相反侧弯曲时，电极两端的电阻R增大，并且电阻变化率随弯曲角度基本呈线性变化。

4.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征是：所述沟道远离中轴横截面。

5.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征是：所述基底的材料是PDMS、PU、PI中的一种或者几种。

6.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征是：所述压力敏感材料是离子液体、液态金属、或者生理盐水。

7.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征是：所述沟道呈直线形、折线形、曲线性中的一种或者几种的组合。

8.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征是：所述沟道的宽度为50微米-500微米，深度为50微米-200微米，长度为10毫米-100毫米。

9.如权利要求1所述的柔性传感器，其特征是：所述基底的厚度为1毫米-5毫米。

10.如权利要求1至9中任一权利要求所述的柔性传感器的制备方法，其特征是：制备基底与沟道，在沟道中注入可流动的压力敏感材料，然后在沟道两端连接电极。

11.如权利要求7所述的柔性传感器的制备方法，其特征是：采用3D打印的方法制备基底与沟道；

作为优选，将液态的基底材料逐层固化，在沟道结构位置不固化而保持液态的方法进行3D打印，然后抽出其中液态的基底材料，得到基底与沟道。

12.如权利要求1至9中任一权利要求所述的柔性传感器的使用方法，其特征是：包括如下步骤：

(1)柔性传感器自然放置，不施加应力，为初始态，测试初始态柔性传感器的电阻；

(2)其余测试条件与上述步骤(1)相同，相对于初始态，柔性传感器向设置沟道的一侧弯曲，测试该传感器在不同弯曲角度下的电阻变化率作为参比值一；

(3)其余测试条件与上述步骤(1)相同，相对于初始态，将柔性传感器向设置沟道的相反侧弯曲，测试该传感器在不同弯曲角度下的电阻变化率作为参比值二；

(4)实际使用中，将柔性传感器置于待测体表面，基底的下部分接触待测题，测试柔性传感器的电阻变化率，若电阻变化率为正数，则判断待测体向设置沟道的一侧弯曲，并且将电阻变化率与参比值一进行比对，相同数值所对应的弯曲角度即为实际弯曲角度；若电阻变化率为负数，则判断待测体向设置沟道的相反侧弯曲，并且将电阻变化率与参比值二进行比对，相同数值所对应的弯曲角度即为实际弯曲角度。