[发明专利]一种高灵敏度柔性电子皮肤及其制备方法

权利要求书

1.一种高灵敏度柔性电子皮肤的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

(1)PDMS基片的制备：取PDMS前聚物加入质量分数1％-10％的介孔二氧化硅纳米颗粒混合并磁力搅拌，然后按照PDMS和固化剂10:1的比例加入固化剂后继续搅拌，然后将混合物倒入培养皿中静置，再将培养皿真空干燥箱中反复抽气直到看不到气泡为止片；

(2)TCO薄膜的制备：将制备好的PDMS基片放到磁控溅射镀膜机在水冷条件下，在网洞金属薄片的载物台上，用等离子体对PDMS表面进行清洁和活性处理，然后镀一层TCO薄膜；

(3)多壁碳纳米管溶液的制备；

(4)压电复合材料的制备：取PDMS前聚体加入疏水性试剂稀释，然后加入压电陶瓷纳米颗粒，继续加入多壁碳纳米管溶液，磁力搅拌2-3小时，将混合均匀的复合材料在真空干燥箱中抽真空，去除疏水试剂；然后按照PDMS和固化剂10:1的比例加入固化剂，搅拌10-20分钟，制备出压电传感器的介电层；

(5)粗糙模板的制备：将磨砂玻璃在稀盐酸或稀氢氧化钠中浸泡5-10min备用；

(6)压电传感器的成型：将步骤(4)制备好的压电传感器的介电层通过旋涂覆盖在处理后的磨砂玻璃上，通过反复旋涂几次增加厚度，然后放到真空干燥箱在75-85℃干燥2-3小时；

(7)柔性电子皮肤的制备：在各TCO上使用导电银浆迁出一根铜线，将步骤(6)制备好的压电传感器从磨砂玻璃上剥离下来，和TCO薄膜结合在一起；

(8)对步骤(7)制作好的柔性电子皮肤在高压极化电场下处理12小时。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(3)所述多壁碳纳米管溶液的制备主要包括：取多壁碳纳米管加入表面活性剂，磁力搅拌2小时，然后超声2小时，继续磁力搅拌2小时，超声2小时。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(4)中压电陶瓷纳米颗粒：多壁碳纳米管：PDMS的质量比为60:1:100。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述压电陶瓷为ABO₃型压电陶瓷中的一种或者几种。

5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述压电陶瓷为钛酸钡、钛酸铅、锆酸铅中的一种或者几种。

6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述疏水性试剂为正己烷、环己烷、丙酮中的一种。

7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述介孔二氧化硅的粒径为7-40nm。

8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述TCO包括AZO、ITO和FTO。

9.一种根据权利要求1所述制备方法制备所得高灵敏度柔性电子皮肤。

10.根据权利要求9所述高灵敏度柔性电子皮肤的应用，其特征在于，用于人工智能、健康监测和仿生机器人。