[发明专利]一种具有分级压峰结构的电子皮肤及其制备方法

权利要求书

1.一种具有分级压峰结构的电子皮肤，其特征在于，包括柔性衬底(1)和电极封装层(4)，其中：

所述柔性衬底(1)的表面具有凸起结构，该凸起结构作为电子皮肤的第一级压峰，其表面溅射有压敏感应层(2)；

所述电极封装层(4)为下表面具有导电功能的柔性薄膜，其下表面还制备有网状结构的绝缘网层(3)，该电极封装层(4)设置在所述凸起结构的顶部，并且其上的绝缘网层(3)与凸起结构的顶部贴合，该凸起结构及其上的压敏感应层(2)位于所述绝缘网层网孔处的部分在后续受压过程中将进一步形成凸起以作为电子皮肤的第二级压峰；

所述绝缘网层(3)与所述柔性衬底(1)边缘之间还设置有保持架(5)，该保持架(5)的上表面与绝缘网层(3)粘接，下表面与柔性衬底(1)粘接。

2.如权利要求1所述的具有分级压峰结构的电子皮肤，其特征在于，所述柔性衬底(1)由杨氏模量为50kPa-3MPa的柔性材料制成，所述凸起结构的高度为50μm-1000μm。

3.如权利要求1所述的具有分级压峰结构的电子皮肤，其特征在于，所述压敏感应层(2)由电导率大于0.1S/cm且杨氏模量≤2.5GPa的材料制成。

4.如权利要求1所述的具有分级压峰结构的电子皮肤，其特征在于，所述压敏感应层(2)的厚度小于10μm。

5.如权利要求1所述的具有分级压峰结构的电子皮肤，其特征在于，所述绝缘网层(3)的网孔直径为5nm-500μm，所述绝缘网层(3)厚度为5nm-500μm。

6.如权利要求1所述的具有分级压峰结构的电子皮肤，其特征在于，所述绝缘网层(3)优选通过静电纺丝工艺制得。

7.如权利要求1所述的具有分级压峰结构的电子皮肤，其特征在于，所述电极封装层(4)由杨氏模量低于80GPa的柔性材料制成。

8.如权利要求1所述的具有分级压峰结构的电子皮肤，其特征在于，所述电极封装层(4)下表面的电导率大于0.1S/cm。

9.如权利要求1-8任一项所述的具有分级压峰结构的电子皮肤，其特征在于，所述保持架(5)由杨氏模量低于80GPa的柔性材料制成。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的具有分级压峰结构的电子皮肤的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1制备表面溅射有压敏感应层的柔性衬底：

首先制备表面具有凸起结构的母模板，清洗并烘干，然后利用母模板制备倒模并在倒模表面制备隔离层，再将用于制备柔性衬底的原料倒在制备有隔离层的倒模上，揭膜获得所需的柔性衬底，最后在柔性衬底表面溅射压敏感应层以此获得表面溅射有压敏感应层的柔性衬底；

或者，先制备具有与凸起结构对应的凹坑的母模板，再将用于制备柔性衬底的原料倒在母模板上，揭膜获得所需的柔性衬底，最后在柔性衬底表面溅射压敏感应层以此获得表面溅射有压敏感应层的柔性衬底；

S2制备表面具有绝缘网层的电极封装层：

首先制备表面具有导电材料的电极封装层，清洗并烘干，然后在电极封装层具有导电材料的一侧制备绝缘网层，以此制备获得表面有绝缘网层的电极封装层；

S3制备保持架及封装：

制备所需形状的保持架，然后将表面具有绝缘网层的电极封装层置于表面具有压敏感应层的柔性衬底的凸起结构上，使保持架的上、下表面分别与绝缘网层和柔性衬底粘接以此完成电子皮肤的封装。