[发明专利]一种柔性压力传感器感应元件及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种柔性压力传感器感应元件，其特征在于：由高分子薄膜和导电纳米颗粒构成；

所述高分子薄膜具有取向排列的多级微纳米山脊结构；

所述纳米导电颗粒均匀分布于所述多级微纳米山脊结构表面；

所述多级微纳米山脊结构包含微米山脊结构，所述微米山脊结构中微米山脊之间相互分隔且平行，微米山脊的高度和长度分别在10～35μm和50～500μm范围内，且微米山脊的表面具有线性排列的纳米山脊结构；

所述柔性压力传感器感应元件通过以下制备方法得到：包括以下步骤：

1)将高分子材料通过溶剂铸造得到高分子薄膜；

2)将所述高分子薄膜通过单轴拉伸处理得到具有取向排列的多级微纳米山脊结构的高分子薄膜；所述单轴拉伸条件为：拉伸温度不高于高分子材料的熔点，预设应变值为200～800％，应变速率为10～80mm/min；

3)将所述具有取向排列的多级微纳米山脊结构的高分子薄膜采用碱性溶性进行表面改性处理，得到表面改性的高分子薄膜；所述表面改性处理的过程为：将具有取向排列的多级微纳米山脊结构的高分子薄膜置于浓度为0.5～1.5mol/L的NaOH溶液中浸渍6～24小时；

4)将所述表面改性的高分子薄膜置于纳米导电颗粒分散液中进行超声处理后，干燥，即得。

2.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器感应元件，其特征在于：

所述高分子薄膜由生物高分子材料构成；

所述纳米导电颗粒包括金属粉末、炭黑、碳纳米管、石墨烯颗粒、导电高分子颗粒中至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器感应元件，其特征在于：所述溶剂铸造的过程为：将高分子材料按照1g:5～15mL溶解在由二氯甲烷和甲醇按体积比8～10:1组成混合溶剂中，通过自然挥发脱除溶剂。

4.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器感应元件，其特征在于：所述纳米导电颗粒分散液的质量百分比浓度为0.05～0.2％，溶液为乙醇。

5.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器感应元件，其特征在于：所述超声处理的时间为20～40min。

6.权利要求1～5任一项所述的一种柔性压力传感器感应元件的应用，其特征在于：应用于电子皮肤。