[发明专利]一种多层复合光敏人工皮肤传感器的制备方法

摘要

本发明公开的是一种多层复合光敏人工皮肤传感器的制备方法，将石墨烯经HI/HAC溶液处理后冷冻干燥，放入甲苯中处理，FGS水溶液滴加AgNO₃溶液，离心洗涤得到石墨烯‑银纳米复合材料，用表面活性剂滴入氧化石墨烯‑银纳米复合材料分散液配置成偶氮苯‑氧化石墨烯‑银纳米复合材料水溶液，对衬底硅基进行防粘处理，取废蚕丝脱胶，加热浓缩，再将丝素蛋白在硅片上成膜，然后将偶氮苯‑氧化石墨烯‑银纳米复合材料水溶液旋涂成膜、PDMS成膜，得到多层复合光敏人工皮肤传感器，本发明方法得到的人工皮肤具有良好的生物相容性功能，在一定外力和光照的作用下会发生电阻的改变，且具有良好的物理机械性能和光响应性能。

主权项

1.一种多层复合光敏人工皮肤传感器的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：步骤1)：将经过研磨粉碎后的石墨烯加入到HI/HAC溶液中进行分散，制备获得浓度为0.1‑0.5g/ml的石墨烯HI/HAC溶液，对石墨烯HI/HAC溶液进行冷冻干燥；步骤2)：将冷冻干燥后的样品放入到甲苯中超声1‑4h，得到破碎的石墨烯海绵，将石墨烯海绵置于转速为3000‑8000rmp的离心机中，用去离子水离心洗涤2‑5次，每次洗涤2‑5min；步骤3)：将步骤2)中洗涤后的石墨烯海绵在去离子水中分散，制备获得浓度为0.1‑1mol/L的分散液，在超声的条件下逐滴滴加浓度为0.1‑1mol/L的AgNO3溶液，反应1‑3h，得到混合溶液A，向混合溶液A中加入浓度为0.1mol/L的NaOH溶液调节pH值至11‑12，然后将混合溶液A置于温度为40‑80℃油浴下反应20‑50min；步骤4)：将步骤3)中经油浴反应后的混合溶液A离心、取沉淀物，并用无水乙醇、去离子水分别离心洗涤，得到氧化石墨烯‑银纳米复合材料，将氧化石墨烯‑银纳米复合材料加入去离子水分散，获得浓度为0.5‑2mM的氧化石墨烯‑银纳米复合材料的分散液；步骤5)：取0.05‑1g阳离子偶氮苯表面活性剂缓慢滴入100ml步骤4)获得的氧化石墨烯‑银纳米复合材料的分散液中，室温条件下超声1‑3h，离心取下层液，加入去离子水离心洗涤，取下层沉淀，再加入100ml去离子水超声分散20min配置成偶氮苯‑氧化石墨烯‑银纳米复合材料水溶液；步骤6)：对多层复合光敏人工皮肤所用的衬底硅基进行防粘处理，将单晶硅片放置于蒸发皿中，加入1ml以上的三甲基氯硅烷液体，在蒸发皿底部均匀涂满，封闭蒸发皿，并蒸发10min；步骤7)：将废蚕丝用质量分数为0.5％的Na2CO3溶液加热脱除丝胶，将脱胶丝加入到浓度为0.5g/ml的CaCl2溶液中，置于70‑80℃条件下溶解得丝素，经透析袋透析制得丝素水溶液，在40‑45℃磁力搅拌下加热浓缩到10wt％，获得丝素蛋白；步骤8)：将丝素蛋白利用旋涂法在硅片基底上成膜以形成生物相容性层，干燥；步骤9)：将偶氮苯‑氧化石墨烯‑银纳米复合材料水溶液超声分散，在步骤8)成膜的基础上利用旋涂法成膜，置于40‑80℃的烘箱内干燥；步骤10)：在步骤9)成膜的基础上利用旋涂法将PDMS成膜、干燥，获得多层复合光敏人工皮肤传感器。