[发明专利]一种基于具有尖锥结构石墨烯的高灵敏度压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于具有尖锥结构石墨烯的高灵敏度压力传感器，其特征在于：该压力传感器采用三文治结构，包括表面带有尖锥结构的石墨烯的上下两层柔性基底以及中间一层绝缘多孔的二维材料；该压力传感器为层叠式结构，自上而下分别是柔性透明基底、带有尖锥结构的第一石墨烯、第一金属电极层、绝缘多孔的二维材料、第二金属电极层、带有尖锥结构的第二石墨烯、柔性透明基底；所述石墨烯尖锥结构的高度为8-400nm；所述绝缘多孔二维材料的孔径为50-300nm；厚度为100-400nm；所述绝缘多孔的二维材料使压力传感器在非受力状态下不导通，在受到压力时，两层石墨烯的尖锥结构穿过孔接触形成导电通路产生电流响应。

2.根据权利要求1所述的高灵敏度压力传感器，其特征在于：所述绝缘多孔二维材料为阳极氧化铝或氧化锌或二氧化钛。

3.权利要求1所述的基于具有尖锥结构石墨烯的高灵敏度压力传感器的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

1)将两块带有尖锥结构的石墨烯分别转移到柔性透明基底上，并镀电极；所述石墨烯尖锥结构的高度为8-400nm；

2)将用聚甲基丙烯酸甲酯为支撑材料的绝缘多孔二维材料贴在其中一块带有尖锥结构的石墨烯上后，在纯丙酮中浸泡，将PMMA层去掉，在烘箱中烘干；所述绝缘多孔二维材料的孔径为50-300nm；其厚度为100-400nm；

3)将另一块带有尖锥结构的石墨烯面对面置于覆盖了绝缘多孔二维材料的带有尖锥结构的石墨烯上，得到组装好的高灵敏度压力传感器。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述柔性透明基底为PDMS或PET或PVA；所述镀电极的电极材料为金或银或铜。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述绝缘多孔二维材料为阳极氧化铝或氧化锌或二氧化钛。

6.权利要求3-5中任一项所述的制备方法所制备的基于具有尖锥结构石墨烯的高灵敏度压力传感器，其特征在于：其在可穿戴电子器件的电子皮肤、柔性显示和健康监测领域的应用。