[发明专利]一种三维柔性传感器材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种三维柔性传感器材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将导电剂、粘结剂和增强剂加入水中，分散均匀制得打印墨水；

(2)将打印墨水通过3D打印的方式制成器件，然后将器件浸入交联剂溶液中浸泡；

(3)将含有交联剂的器件通过冷冻干燥的方式进行干燥，制得。

2.如权利要求1所述的三维柔性传感器材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中导电剂、粘结剂和增强剂的用量比为1:0.2-2:0.1-0.5，所述打印墨水中的固含量为10-15％。

3.如权利要求1所述的三维柔性传感器材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的导电剂包括碳纳米管、石墨烯、导电炭黑和碳纤维中的一种。

4.如权利要求1所述的三维柔性传感器材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中粘结剂包括纤维素、壳聚糖、聚乙二醇、海藻酸钠、水溶性二氧化硅、聚丙烯酰胺、藻蛋白酸钠、酪蛋白、聚丙烯酸钠和聚氧乙烯中的一种。

5.如权利要求1所述的三维柔性传感器材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中增强剂包括氧化石墨烯。

6.如权利要求1所述的三维柔性传感器材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中打印墨水的制备方法如下：首先将粘结剂添加到水中，采用超声分散8-12min；再将增强剂加入，采用高速分散仪分散20-40min，转速为5000-20000rad/min；最后，将导电剂加入溶液中，继续采用高速分散仪分散50-70min，转速为1000-30000rad/min。

7.如权利要求1所述的三维柔性传感器材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中交联剂为高价金属离子，所述交联剂包括铜离子、铁离子、铝离子和钙离子中的一种。

8.如权利要求1所述的三维柔性传感器材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述交联剂的浓度为0.1-2M。

9.一种三维柔性传感器，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述方法制得的传感器材料。

10.权利要求9中所述三维柔性传感器在医疗检测、关节检测中的医用。