[发明专利]压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.压力传感器，其特征在于，包括多孔聚合物压敏层、结构支撑组件、第一电极以及第二电极，所述多孔聚合物压敏层包括衬底、第一微结构以及第二微结构，所述衬底覆盖在结构支撑组件的上表面，多个第一微结构阵列分布在衬底上，每个第一微结构上阵列分布有多个第二微结构，每个第二微结构顶部均与第一电极连接，第二电极覆盖在支撑组件的下表面。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述衬底中分布有多个孔洞。

3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述第一微结构为多面体，所述多面体为边长100～500μm，高20～50μm，且相互间隔100～500μm的三棱台，所述三棱台中分布有多个孔洞。

4.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述第二微结构为微米柱，所述微米柱的直径为10～50μm，高为20～50μm，相互之间间隔为10～50μm，所述微米柱中分布有多个孔洞。

5.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述孔洞密度呈现梯度分布，衬底中孔洞密度＜三棱台中孔洞密度＜微米柱孔洞密度。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的压力传感器，其特征在于，所述孔洞由糖、盐或者其他水溶解性颗粒与未固化的聚合物按一定重量比例混合，固化后并最终溶解形成。

7.根据权利要求6所述的压力传感器，其特征在于，所述孔洞密度呈现梯度分布状态由未固化聚合物中颗粒的梯度分布状态所决定。

8.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述第一电极以及第二电极为矩形金属箔，所述金属箔的材质为Ti或Au或Pt，金属箔的尺寸为，长：10～20mm，宽：4～15mm，厚：20～200μm。

9.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述结构支撑组件为硬质聚乳酸结构支撑组件，尺寸为，长：10～20mm，宽：4～15mm，厚：3～10mm，所述硬质聚乳酸结构支撑组件可通过3D打印获得。

10.压力传感器制备方法，用于制备权利要求5-9任意一项所述的压力传感器，其特征在于，包括：

步骤1、将糖颗粒研磨成微米尺度，再将未固化的聚合物与糖颗粒充分混合后搅拌，使用离心机对混合物进行离心分层；

步骤2、对硅片进行干法刻蚀，制造出具有多级微结构阵列的模具；

步骤3、将离心分层后的混合物灌入具有两级微结构的模具中，按照设置的第一温度加热固化成型，随后脱模并浸泡于设置的第二温度的去离子水中将混合物中的糖溶解，即获得具有两级微结构、同时孔洞密度呈现梯度分布的多孔聚合物压敏层；

步骤4、制造出与多孔聚合物压敏层形状相匹配的结构支撑组件；

步骤5、将结构支撑组件与多孔聚合物压敏层进行结合，并制造出与结合后组件相匹配的第一电极以及第二电极；

步骤6、将第一电极以及第二电极分别粘合于所述结合后组件的上下表面，即得到压力传感器。