[发明专利]一种具有多层结构的柔性压阻传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种具有多层结构的柔性压阻传感器，其特征在于，所述具有多层结构的柔性压阻传感器包括两个完全相同的柔性压阻多层结构部件，分别为第一柔性压阻多层结构部件和第二柔性压阻多层结构部件；

所述第一柔性压阻多层结构部件包括第一柔性压阻平面基底层、第一触角结构和第一多孔圆顶结构；所述第一柔性压阻平面基底层的上表面连接第一电极，所述第一柔性压阻平面基底层的下表面依次连接所述第一多孔圆顶结构、所述第一触角结构；

所述第二柔性压阻多层结构部件包括第二柔性压阻平面基底层、第二触角结构和第二多孔圆顶结构；所述第二柔性压阻平面基底层的上表面连接第二电极，所述第二柔性压阻平面基底层的下表面依次连接所述第二多孔圆顶结构、所述第二触角结构；

所述第一触角结构与所述第二触角结构接触。

2.根据权利要求1所述的具有多层结构的柔性压阻传感器，其特征在于，所述第一触角结构与所述第二触角结构相同；所述第一触角结构包括多个触角；其中，一个所述触角位于所述第一多孔圆顶结构的中心处，其他所述触角均匀分布在所述第一多孔圆顶结构的四周。

3.根据权利要求2所述的具有多层结构的柔性压阻传感器，其特征在于，位于所述第一多孔圆顶结构的中心处的触角与所述第一多孔圆顶结构水平面的夹角为90°；位于所述第一多孔圆顶结构四周的触角与所述第一多孔圆顶结构水平面的夹角均为45°。

4.根据权利要求1所述的具有多层结构的柔性压阻传感器，其特征在于，所述第一触角结构包括五个触角。

5.根据权利要求1所述的具有多层结构的柔性压阻传感器，其特征在于，所述第一多孔圆顶结构与所述第二多孔圆顶结构相同；所述第一多孔圆顶结构包括上下放置的第一圆顶结构和第一圆柱结构，所述第一圆顶结构与所述第一触角结构连接，所述第一圆柱结构与所述第一柔性压阻平面基底层连接。

6.一种具有多层结构的柔性压阻传感器的制备方法，其特征在于，所述具有多层结构的柔性压阻传感器的制备方法包括：

根据多层结构形式，对模板加工得到柔性压阻多层结构部件生成模具；

所述根据多层结构形式，对模板加工得到柔性压阻多层结构部件生成模具，具体包括：

对模板进行第一打孔处理以得到多孔圆顶生成模具；

对所述多孔圆顶生成模具的中心处进行第二打孔处理以得到第一触角生成模具；所述第一触角生成模具的中心轴与所述模板水平面的夹角为90°；

对所述多孔圆顶生成模具的四周进行多次第二打孔处理以得到多个第二触角生成模具，进而得到柔性压阻多层结构部件生成模具；所述多个第二触角生成模具的中心轴与所述模板水平面的夹角均为45°；

制备压阻复合材料；所述压阻复合材料为制作柔性压阻多层结构部件的材料；

将所述压阻复合材料铺入所述柔性压阻多层结构部件生成模具后，进行真空加热处理以获取第一柔性压阻多层结构部件；

将所述压阻复合材料铺入所述柔性压阻多层结构部件生成模具后，再次进行真空加热处理以获取第二柔性压阻多层结构部件；

对所述第一柔性压阻多层结构部件和所述第二柔性压阻多层结构部件进行组装，得到具有多层结构的柔性压阻传感器。

7.根据权利要求6所述的具有多层结构的柔性压阻传感器的制备方法，其特征在于，所述第一打孔处理的打孔孔径为1毫米，所述第二打孔处理的打孔孔径为0.08毫米，且所述第二打孔处理的打孔深度大于所述第一打孔处理的打孔深度。

8.根据权利要求6所述的具有多层结构的柔性压阻传感器的制备方法，其特征在于，所述制备压阻复合材料，具体包括：

将多壁碳纳米管与分散剂、无水乙醇混合搅拌以得到第一混合物；

对所述第一混合物进行超声处理；

向所述第一混合物中加入聚二甲硅氧烷基体组分，混合搅拌得到第二混合物；

搅拌所述第二混合物直至所述无水乙醇完全挥发，向所述第二混合物中加入聚二甲硅氧烷固化剂组分，混合搅拌得到压阻复合材料。

9.根据权利要求6所述的具有多层结构的柔性压阻传感器的制备方法，其特征在于，所述对所述第一柔性压阻多层结构部件和所述第二柔性压阻多层结构部件进行组装，得到具有多层结构的柔性压阻传感器，具体包括：

将所述第一柔性压阻多层结构部件与所述第二柔性压阻多层结构部件上下放置，且所述第一柔性压阻多层结构部件的第一触角结构与所述第二柔性压阻多层结构部件的第二触角结构接触；

在所述第一柔性压阻多层结构部件没有触角结构的一面涂抹银胶，并引出第一电极；

在所述第二柔性压阻多层结构部件没有触角结构的一面涂抹银胶，并引出第二电极；

分别在所述第一柔性压阻多层结构部件的银胶和所述第二柔性压阻多层结构部件的银胶上涂抹绝缘涂层后并进行封装工艺以得到具有多层结构的柔性压阻传感器。