[发明专利]柔性压力传感器及其制备方法、可穿戴设备在审
申请号: | 202111584505.3 | 申请日: | 2021-12-22 |
公开(公告)号: | CN114323369A | 公开(公告)日: | 2022-04-12 |
发明(设计)人: | 李静;李文博;刘静;王佳伟;李炯利;王旭东;罗圭纳;王刚 | 申请(专利权)人: | 北京石墨烯技术研究院有限公司 |
主分类号: | G01L1/18 | 分类号: | G01L1/18;G01L9/06;B81C1/00 |
代理公司: | 北京华进京联知识产权代理有限公司 11606 | 代理人: | 彭辉 |
地址: | 100094 北京市海*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 柔性 压力传感器 及其 制备 方法 穿戴 设备 | ||
1.一种柔性压力传感器,其特征在于,包括:
柔性基材;
叉指电极,设于所述柔性基材上;
传感层,设于所述叉指电极背离所述柔性基材的表面,所述传感层的制备原料包括弹性聚合物、导电填料、固化剂及发泡剂,所述弹性聚合物与所述固化剂的质量比为(3~6):1,所述弹性聚合物与所述发泡剂的质量比为(5~10):1,所述导电填料占所述弹性聚合物的质量百分含量为1.5%~5%。
2.根据权利要求1所述的柔性压力传感器,其特征在于,所述传感层的制备原料中,所述弹性聚合物与所述固化剂的质量比为(3~4):1,所述弹性聚合物与所述发泡剂的质量比为(5~10):1,所述导电填料占所述弹性聚合物的质量百分含量为2%~3%。
3.根据权利要求1所述的柔性压力传感器,其特征在于,所述叉指电极为多个,多个所述叉指电极相互独立且同层设于所述柔性基材上;
所述传感层与所述叉指电极一一对应设置。
4.根据权利要求1~3任一项所述的柔性压力传感器,其特征在于,所述弹性聚合物选自室温硫化硅橡胶、聚二甲基硅氧烷、Ecoflex材料及聚氨酯弹性体中的至少一种。
5.根据权利要求1~3任一项所述的柔性压力传感器,其特征在于,所述柔性基材为聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜或聚丙烯薄膜。
6.根据权利要求1~3任一项所述的柔性压力传感器,其特征在于,所述导电填料为石墨烯、碳纳米管及碳黑中的至少一种;和/或
所述发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠及Pluronic F-127中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的柔性压力传感器,其特征在于,所述导电填料和所述发泡剂分别为石墨烯和十二烷基硫酸钠。
8.一种如权利要求1~7任一项所述的柔性压力传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
在所述柔性基材上形成所述叉指电极;
将所述弹性聚合物、所述导电填料及所述固化剂匀质后,加入所述发泡剂,匀质,制备传感原料;及
采用所述传感原料在所述叉指电极背离所述柔性基材的表面形成所述传感层,固化。
9.根据权利要求8所述的柔性压力传感器的制备方法,其特征在于,所述固化的温度为60℃~100℃,时间为0.5h~24h。
10.一种可穿戴设备,其特征在于,包括权利要求1~7任一项所述的柔性压力传感器。
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