[发明专利]一种可穿戴透明柔性薄膜型应变传感器的制备方法

说明书

本发明涉及电子器件应用研究领域，具体涉及一种可穿戴透明柔性薄膜型应变传感器的制备方法；包括以下步骤：将聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基底分别采用去离子水、乙醇和异丙醇处理后，将聚二甲基硅氧烷(PDMS)沉积到PET基底上并处理，再依次分别将Ti₃C₂T_x MXene分散液和银纳米线(AgNWs)分散液喷涂或旋涂沉积到形成的聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜表面，后将样品从PET基底上剥离，得到AgNWs/Ti₃C₂T_x MXene/PDMS透明柔性导电膜；在AgNWs/Ti₃C₂T_x MXene/PDMS透明柔性导电膜两端引出金属电极，最后在AgNWs/Ti₃C₂T_x MXene/PDMS透明柔性导电膜表面均匀沉积一层聚二甲基硅氧烷(PDMS)保护层封装，得到AgNWs/Ti₃C₂T_x MXene基可穿戴透明柔性薄膜型应变传感器。它是一种新型、简单、便捷、具有较好的隐蔽性、不影响美观的可穿戴透明柔性超灵敏薄膜型应变传感器。

技术领域

本发明涉及电子器件应用研究领域，具体涉及一种可穿戴透明柔性薄膜型应变传感器的制备方法。

背景技术

近年来，随着智能电子设备的快速发展，可穿戴柔性电子器件因其便携性、实时性已经引起学术界和产业界的广泛关注。目前已经广泛应用于人机交互、柔性显示、数字医学、个性化医疗监控等诸多领域。

现有应变传感器因其所使用的导电材料渗流阈值较高或器件结构复杂等原因，导致传感灵敏度较低，无法实时有效便捷的侦测人体生理、运动状态和体征等微弱信号；应变传感器通常不具有透明特性，隐蔽性较差，降低了可穿戴效果。另外，现有应变式传感器也存在成本高、工艺复杂等实际问题。

本发明制备的应变传感器将具有高电导率和高透光度特性的银纳米线(AgNWs)和Ti₃C₂T_x MXene相结合，通过合理设计导电通路，使其具有高达90％的透光度，可有效贴附于人体皮肤上，实时侦测人体生理、运动状态和体征等微弱信号(如奔跑、行走、脉搏、声带)，且具有良好的隐蔽性、便携性，不易被察觉，具有非常好的使用效果。本发明的应变传感器比传统应变传感器的灵敏度更高，在极微小应变下表现出更高的电阻变化率，如0.1％应变下，电阻可增大7.5％；在1％应变下，电阻有220％的响应。该应变传感器具有非常好的柔韧性，在频繁弯曲或折叠之后仍可继续使用。

发明内容

一种可穿戴透明柔性薄膜型应变传感器的制备方法，有效的解决了现有技术中存在的问题，提供了一种可应用于人体生理、运动状态、各种体征的实时监测应变传感器，是一种新型、简单、便捷、具有较好的隐蔽性、不影响美观的可穿戴透明柔性超灵敏薄膜型应变传感器。

具体方案如下所述