[发明专利]一种具有自修复能力的应力传感器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有自修复能力的应力传感器及其制备方法。本发明把一维金属纳米线，二维无机纳米片，水凝胶功能高分子，以及添加剂等相复合，制备具有流变特性的纳米复合材料胶体油墨，通过丝网印刷，把胶体油墨印刷在可穿戴基底上，制得具有类贝壳仿生结构的可修复应力传感器。其中一维金属纳米线提供导电网络结构降低传感器电阻；二维无机纳米片层形成层状结构提高传感器灵敏度；可修复的水凝胶功能高分子、二维无机纳米片与添加剂之间形成可逆的动态交联点，使器件具有可修复性能。所得可修复应力传感器具有工作应变范围大、灵敏度高、过载破坏后可修复等特点，在人造电子皮肤、仿生机器人等领域具有巨大应用前景。

主权项

1.一种具有自修复能力的应力传感器的制备方法，该传感器主要包含可穿戴基底材料和可修复的纳米复合材料导电层，其特征在于该应力传感器的油墨制备及印刷方法，主要包括：1)吸取一定量二维无机纳米片材料分散液，加入一定量的一维金属纳米线，超声振荡使其分散均匀，抽滤或者离心收集所得复合物，并用去离子水清洗多次；2)向步骤1)所得油墨中加入一定量的所选定的可修复的水凝胶功能高分子和添加剂，搅拌使其混合均匀；3)将在步骤2)中所得到的复合物加入定量的去离子水调节至所需粘度，适量超声振荡之后得到分散性良好的纳米复合材料胶体油墨；4)将所得具有良好弹性的绝缘可穿戴基底材料放于网版之下，通过设置丝网印刷参数，将纳米复合材料胶体油墨进行印刷，得到所需要图案，室温放置或者加热之后，得可修复应力传感器。