[发明专利]一种电阻式应力应变复合传感材料的制备方法

说明书

本公开揭示了一种电阻式应力应变复合传感材料的制备方法，包括如下步骤：选择金属基板作为反应基底，常温常压下，将含有低还原性金属离子的溶液涂覆在该反应基底上，形成金属微纳结构；将第一胶体涂覆于金属微纳结构上固化成型，获得未封装的第一材料；将该未封装的第一材料从反应基底剥离，并在第一胶体对侧的金属微纳结构上涂覆第二胶体，形成第一胶体‑金属微纳结构‑第二胶体的复合体并固化成型，获得封装的电阻式应力应变复合传感材料。

技术领域

本公开属于材料制备领域，具体涉及一种电阻式应力应变复合传感材料的制备方法。

背景技术

科学技术的发展往往依赖材料的革新和发展，因此各种功能化材料层出不穷，柔性传感材料也是因特定需求而开发的一种功能材料。

近年来，随着柔性电子器件的开发和研究成为一个社会关注的热点，柔性可穿戴传感器件也逐步走进人们视野，开发具有高灵敏度、响应快速、强稳定性的柔性传感材料就成为关键。然而，单一的材料无法满足需求，因而柔性复合传感材料成为研究重点。柔性复合传感材料通常是由柔性基底和导电结构构成，可分为柔性压力传感、柔性应变传感、柔性气敏传感、柔性光纤传感等。然而，现有的柔性传感材料具有制备成本过高、制备方法复杂和循环使用率低等问题。

发明内容

针对现有技术中的不足，本公开能够提供一种利用简单工艺制备电阻式应力应变复合传感材料的方法，且所制备的复合传感材料较通过现有方法制备的材料循环使用率高。

为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：

一种电阻式应力应变复合传感材料的制备方法，包括如下步骤：

S100：选择金属基板作为反应基底，常温常压下，将含有低还原性金属离子的溶液涂覆在该反应基底上，形成金属微纳结构；

S200：将第一胶体涂覆于金属微纳结构上固化成型，获得未封装的第一材料；将该未封装的第一材料从反应基底剥离，并在第一胶体对侧的金属微纳结构上涂覆第二胶体，形成第一胶体-金属微纳结构-第二胶体的复合体并固化成型，获得封装的电阻式应力应变复合传感材料。

优选的，步骤S100中，所述低还原性金属离子包括Ag⁺离子或Au³⁺离子。

优选的，步骤S100中，所述金属基板由活性高于Ag⁺离子或Au³⁺离子的金属材料制备。

优选的，步骤S200中，所述胶体包括如下任一：聚二甲基硅氧烷、聚氨酯和苯乙烯系热塑性弹性体。

优选的，步骤S200中，将胶体涂覆于金属微纳结构上后，在任意干燥环境中固化成型。

优选的，步骤S100中，在选择金属基板作为反应基底之前，需要对该金属基板表面的有机物和氧化物进行清理。

优选的，利用有机溶剂对金属基板表面的有机物进行清理。

优选的，利用低浓度酸性溶液对金属基板表面的氧化物进行清理。

优选的，步骤S100中，形成金属微纳结构后，需要对金属微纳结构表面进行清洗。

与现有技术相比，本公开带来的有益效果为：

本公开制备的复合传感材料由胶体和金属微纳结构复合而成，制备方法简单易行，性能优异。金属微纳结构通过简单的原位生长方式，形貌可控，成分可变。

附图说明

图1是本公开一个实施例提供的一种电阻式应力应变复合传感材料的制备方法流程图；

图2是本公开另一个实施例提供的Ag纳米枝晶的SEM图；

图3是本公开另一个实施例提供的复合材料在不同形变率下的拉伸传感测试结果示意图；