[发明专利]一种半固态印泥应变敏感材料及其制备方法和应用、柔性应变传感器的制备方法

说明书

本发明涉及应变敏感材料技术领域，尤其涉及一种半固态印泥应变敏感材料及其制备方法和应用、柔性应变传感器的制备方法。本发明提供了一种半固态印泥应变敏感材料，制备原料包括纳米导电材料和基液；所述纳米导电材料为碳纳米管、金纳米线和银纳米线中的一种或几种；所述基液包括Exoflex的A液或铂催化硅胶。所述半固态印泥应变敏感材料受温度影响小、延展率大、迟滞小、制备工艺简单。

技术领域

本发明涉及应变敏感材料技术领域，尤其涉及一种半固态印泥应变敏感材料及其制备方法和应用、柔性应变传感器的制备方法。

背景技术

目前，已经有多种新型材料研制的柔性应变传感器，如碳基材料、金属纳米材料、水凝胶、液态金属和柔性光纤等。现有的诸多柔性传感器由于内部传感材料限制存在着延迟较高、灵敏度低、制备工艺复杂和重复性低的问题。

其中水凝胶是以介于液体和固体之间的胶状物质作为介质，手套的弯曲性能较好，但存在迟滞性较大，实时性较差的问题，且水凝胶受温度影响较大，在紧密贴合皮肤的情况下易受到体温影响而导致性能下降；液态金属浇铸而成的传感器可塑性较强，可根据需求自主设计液态金属形状，其缺点在于弯曲时易产生不可恢复的微缝隙，且对加工要求高，否则易产生漏液，液态金属本身具有一定毒性，故其安全性存在隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半固态印泥应变敏感材料及其制备方法和应用、柔性应变传感器的制备方法，所述半固态印泥应变敏感材料受温度影响小、延展率大和迟滞小。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种半固态印泥应变敏感材料，制备原料包括纳米导电材料和基液；

所述纳米导电材料为碳纳米管、金纳米线和银纳米线中的一种或几种；

所述基液包括Exoflex的A液或铂催化硅胶。

优选的，所述纳米导电材料和基液的质量比为1:(10～30)。

优选的，所述纳米导电材料为碳纳米管；

所述基液为Exoflex的A液。

本发明还提供了上述技术方案所述半固态印泥应变敏感材料的制备方法，包括以下步骤：

将纳米导电材料和基液混合，得到所述半固态印泥应变敏感材料。

本发明还提供了上述技术方案所述半固态印泥应变敏感材料在制备柔性应变传感器中的应用。

本发明还提供了一种柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在带有凹槽的弹性体的凹槽中涂抹半固态印泥应变敏感材料，得到与凹槽尺寸一致的印泥；

在所述印泥的两端设置电极，在所述电极的表面涂抹所述半固态印泥应变敏感材料后，进行弹性体封装，得到所述柔性应变传感器；

所述半固态印泥应变敏感材料为上述技术方案所述半固态印泥应变敏感材料。

优选的，所述带有特定形状凹槽的弹性体中的特定形状为长方形或工字型。

优选的，所述带有特定形状凹槽的弹性体的材料或所述弹性体封装采用的弹性体为硅胶、天然橡胶或聚二甲基硅氧烷。

优选的，所述电极的材料为铜、银和金中的一种或几种。

本发明提供了一种半固态印泥应变敏感材料，制备原料包括纳米导电材料和基液；所述纳米导电材料为碳纳米管、金纳米线和银纳米线中的一种或几种；所述基液包括Exoflex的A液或铂催化硅胶。

与现有技术相比，本发明所述半固态印泥应变敏感材料具有以下优势：