[发明专利]柔性电容触觉传感器及其制备方法和触觉传感系统

权利要求书

1.一种柔性电容触觉传感器，包括：

第一柔性电极层，其上设置有第一电极阵列；

第二柔性电极层，其上设置有第二电极阵列；

离子凝胶薄膜介电层，设置于第一柔性电极层与第二柔性电极层之间。

2.如权利要求1所述的柔性电容触觉传感器，其中，

第一柔性电极层包括第一柔性薄膜层，所述第一电极阵列通过银纳米喷涂或物理气相沉积的方式被制作在所述第一柔性薄膜层上；以及

第二柔性电极层包括第二柔性薄膜层，所述第二电极阵列通过银纳米喷涂或物理气相沉积的方式被制作在所述第二柔性薄膜层上。

3.如权利要求1所述的柔性电容触觉传感器，其中，所述离子凝胶薄膜介电层由聚合物与离子液组成，所述聚合物包括聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)，所述离子液包括1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺。

4.如权利要求1所述的柔性电容触觉传感器，其中，

第一电极阵列中的电极在第一方向上串联连接；

第二电极阵列中的电极在第二方向上串联连接；并且

第一电极阵列和第二电极阵列相对设置，并且第一方向和第二方向不同。

5.如权利要求4所述的柔性电容触觉传感器，其中，

所述第一电极阵列或所述第二电极阵列的多个电极中至少一个电极在第一方向上的长度为第一长度且在第二方向上的长度为第二长度；

第一电极阵列上的电极沿第一方向的连接线的宽度小于第二长度；

第二电极阵列上的电极沿第二方向的连接线的宽度小于第一长度；

第一电极阵列上的电极在第一方向上的间距为第三长度，第二电极阵列在第二方向上的间距为第四长度；

所述第一长度、第二长度、第三长度和第四长度均小于5毫米。

6.如权利要求1所述的柔性电容触觉传感器，其中，

第一电极阵列和第二电极阵列相对设置；

第一电极阵列和第二电极阵列中的每个电极具有单独的引线；

第一电极阵列和第二电极阵列中相对设置的两个电极的引线在所述两个电极重叠的方向上不相交。

7.如权利要求1所述的柔性电容触觉传感器，其中，所述离子凝胶薄膜介电层的表面具有微结构。

8.一种柔性电容触觉传感器的制备方法，包括：

制备第一柔性电极层，其上设置有第一电极阵列；

制备离子凝胶薄膜介电层，将所述离子凝胶薄膜介电层放置在所述第一柔性电极层之上；

制备第二柔性电极层，其上设置有第二电极阵列；

将第二柔性电极层放置在离子凝胶薄膜介电层之上；

将所述第一柔性电极层、所述离子凝胶薄膜介电层和所述第二柔性电极层封装成所述柔性电容触觉传感器。

9.如权利要求8所述的柔性电容触觉传感器的制备方法，其中，所述制备第一柔性电极层和第二柔性电极层还包括：

使用银纳米线喷涂方式在第一柔性电极层的第一柔性薄膜层或第二柔性电极层的第二柔性薄膜层喷涂出图案化的第一电极阵列或第二电极阵列；或者

使用物理气相沉积方式在第一柔性电极层的第一柔性薄膜层或第二柔性电极层的第二柔性薄膜层上蒸镀图案化的第一电极阵列或第二电极阵列。

10.如权利要求8所述的柔性电容触觉传感器的制备方法，其中，所述制备离子凝胶薄膜介电层包括：

配置聚合物与离子液的混合溶液；

将所述混合溶液倒在微结构模板上；

将所述混合溶液固化后获得所述离子凝胶薄膜介电层。