[发明专利]一种氧化锌基微纳米纤维阵列柔性压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化锌基微纳米纤维阵列柔性压力传感器，其特征在于，所述的压力敏传感器以近场电纺制得的有序排列的PVDF/ZnO复合微纳米纤维阵列作为敏感材料，该敏感材料设置于柔性绝缘基底表面，敏感材料的两端分别设置电极，所述的电极垂直于PVDF/ZnO复合微纳米纤维轴向方向设置。

2.如权利要求1所述的一种氧化锌基微纳米纤维阵列柔性压力传感器，其特征在于，所述的柔性绝缘基底为PET胶片。

3.如权利要求1所述的一种氧化锌基微纳米纤维阵列柔性压力传感器，其特征在于，所述的敏感材料中PVDF和ZnO纳米颗粒的质量比为110:1。

4.如权利要求1所述的一种氧化锌基微纳米纤维阵列柔性压力传感器，其特征在于，所述的敏感材料的表面还覆盖有保护层。

5.如权利要求1所述的一种氧化锌基微纳米纤维阵列柔性压力传感器，其特征在于，所述的电极包括印刷于力敏材料两端的银胶和与银胶连接的铜线，所述的保护层为涂覆于敏感材料表面的PDMS胶膜。

6.如权利要求1至5中任一项所述的氧化锌基微纳米纤维阵列柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)裁剪基底材料：按使用需求选取合适的材料作为柔性绝缘基底，并将柔性绝缘基底裁剪为合适的大小；

(2)制备敏感材料：利用低压近场电纺丝方法在步骤(1)所得的柔性绝缘基底上制备有序排列的PVDF/ZnO复合微纳米纤维阵列作为敏感材料；

(3)器件组装：在步骤(2)所得的PVDF/ZnO微纳米纤维阵列两端制备电极即得压力敏传感器。

7.如权利要求6所述的氧化锌基微纳米纤维阵列柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)制备敏感材料：将PVDF溶于丙酮和二甲基甲酰胺中得PVDF溶液，再向PVDF溶液中掺入ZnO纳米颗粒搅拌均匀得纺丝前驱体溶液；控制纺丝电压2-5千伏、纺丝距离5-12毫米，铝箔作为阴极，将柔性绝缘基底放在铝箔上作为接收衬底，通过近场电纺在柔性绝缘基底上形成有序排列的平行线状的微纳米纤维阵列即得敏感材料。

8.如权利要求7所述的氧化锌基微纳米纤维阵列柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中纺丝前驱体溶液中，PVDF的质量百分比为21.96％，ZnO纳米颗粒的质量百分比为0.20％。

9.如权利要求6所述的氧化锌基微纳米纤维阵列柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)器件组装：在步骤(2)所得的PVDF/ZnO微纳米纤维阵列两端沿垂直纤维轴向方向印刷银胶并将铜线引出作为器件电极。

10.如权利要求6所述的氧化锌基微纳米纤维阵列柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述的氧化锌基微纳米纤维阵列柔性压力传感器的制备方法还包括步骤(4)覆膜保护：在PVDF/ZnO微纳米纤维阵列表面涂覆胶膜作为保护层。