[发明专利]一种柔性、可透气性传感器的制备方法

权利要求书

1.一种柔性、可透气性传感器的制备方法，其特征在于：所述柔性、可透气性传感器的制备方法在制备时需要用到以下器械和原料：PDMS聚合物粉末、聚酰亚胺粉末(PI)、碳酸氢铵(NH4HCO3)粉末、基材和固化剂、刚玉坩埚一个、玻璃棒一个、真空干燥箱一台、培养皿一个、搅拌混合皿一个、生物组织切片机一台、激光雕刻机一台、气体抽吸机一台、清洗烘干装置一台、电子计量秤一台。

2.如权利要求1所述的一种柔性、可透气性传感器的制备方法，其特征在于：所述柔性、可透气性传感器的制备方法包括以下步骤：

S1:取来搅拌混合皿一个，对搅拌混合皿的内部进行清洗烘干之后，向搅拌混合皿的内部加入PDMS聚合物粉末，之后再加入基材和固化剂，取来玻璃棒对加入了基材和固化剂的混合物进行搅拌；

S2:取来刚玉坩埚一个，对刚玉坩埚的内部进行清洗烘干之后，向刚玉坩埚的内部加入碳酸氢铵粉体，并同时取来玻璃棒对碳酸氢铵粉进行研磨，细化晶粒尺寸；

S3:取来培养皿一个，对培养皿的内部进行清洗烘干之后，取来电子计量秤一台，并称取质量比为2:1:1的PDMS、PI粉体、碳酸氢铵混合粉末，并将混合粉末倒入培养皿容器中，用玻璃棒搅拌均匀，放入真空干燥箱中真空处理10-20分钟，待气泡消失后取出；

S4:将步骤S3中气泡消失的培养皿放入鼓风干燥箱中，并打开鼓风干燥箱的开关，调整鼓风干燥箱的内部温度在120-140℃温度下加热1-2小时，此时，培养皿中的聚合物高温聚合时，碳酸氢铵受热分解，释放出大量气体(CO2、NH3、H2O),气体扩散导致形成空洞，得到多孔、透气的PDMS弹性体；

S5:取来生物组织切片机，并将步骤S4中得到的PDMS混合物弹性体放入生物组织切片机的切片操作台上，之后调整好生物组织切片机的切片厚度；

S6:对步骤S5中，固定调整好的PDMS混合物弹性体进行切片操作，切片结束之后得到厚度约50-100微米的PDMS弹性体；

S7:取下步骤S6中切片完成的PDMS弹性体，将厚度约50-100微米的PDMS弹性体放入激光雕刻机中，并导入之前已经设计好的电极图案文件；

S8:开启激光雕刻机的设备，利用激光的高能量在PDMS弹性体表面刻蚀出电极图案，得到柔性PDMS基底传感器；

S9:对步骤s8中得到的柔性PDMS基底传感器进行包装封箱，并做好保护措施，从而结束整个柔性、可透气性传感器的制备过程。

3.如权利要求1所述的一种柔性、可透气性传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中的碳酸氢铵为造气剂，该造气剂也可通过添加糖、NaCl等水溶解性固体作为造孔剂，但该方法需要在后期采用浸泡溶解法获得可透气性PDMS柔性传感器；不是在固化PDMS的同时，原位得到PDMS柔性传感器；并且，浸泡溶解法耗时长，工艺复杂。

4.如权利要求1所述的一种柔性、可透气性传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，在从真空干燥箱中取出培养皿时，可以取来气体抽吸机，并将气体抽吸机的抽风口固定在真空干燥箱的箱门处，以对真空干燥箱的内部产生的多余气体进行抽吸。

5.如权利要求1所述的一种柔性、可透气性传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，在鼓风干燥箱干燥过程中，可以间隔一段时间打开鼓风干燥箱的箱门，排出鼓风干燥箱的内部的多余气体，同时对凝结在鼓风干燥箱的顶部的水珠进行清理。

6.如权利要求1所述的一种柔性、可透气性传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤S8中，在使用激光雕刻机对PDMS弹性体的表面进行雕刻时，在PDMS弹性体的底部垫有一层吸热垫，防止PDMS弹性体被破坏。