[发明专利]一种基于喷墨打印技术的柔性无线压力检测系统的制备方法

权利要求书

1.一种基于喷墨打印技术的柔性无线压力检测系统的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：制备柔性压力传感器

S1：将工业级石墨烯粉末和氧化石墨烯粉末分散在无水乙醇溶液中，保持浓度为0.01-2mg/mL，以300W超声剥离0.5-1小时，再以3500-4000转/分钟的转速离心8-10分钟，提取上清液，使之均匀分散，得到石墨烯—氧化石墨烯混合溶液；

S2：经混合纤维滤膜将制得的石墨烯—氧化石墨烯混合溶液倒入抽滤装置中，通过混合纤维滤膜将乙醇溶剂过滤掉，在混合纤维滤膜上得到石墨烯—氧化石墨烯混合薄膜，将混合纤维滤膜与石墨烯—氧化石墨烯混合薄膜取出，烘干，再用丙酮溶剂将混合纤维滤膜溶解，得到石墨烯—氧化石墨烯混合薄膜，60℃将该混合薄膜烘干，得到混合压敏薄膜即柔性压力传感器；

步骤2：制备银质电路及柔性天线

S1：表面改性

将洁净、干燥的聚酰亚胺薄膜放入碱溶液中，25℃恒温下浸泡2.5-3小时，用去离子水清洗，去除聚酰亚胺薄膜表面残留碱金属离子，得到洁净的、表面为聚酰胺酸盐的薄膜；其中，碱溶液浓度为4mol/L；

S2：离子交换

将聚酰胺酸盐的薄膜放入银氨溶液中，使之与银氨溶液充分接触并浸泡10-40分钟，用去离子水清洗，去除聚酰亚胺表面残留的溶液，得到表面为银离子—聚酰亚胺络合物的薄膜；其中，银氨溶液浓度为0.01-0.04mol/L；

S3：掩模打印

将银离子—聚酰亚胺络合物的薄膜平整得贴在A4纸上，通过喷墨打印机将设计好的电路及天线掩模图案打印在该薄膜表面；

S4：还原

将打印有图案的薄膜平整放置，在200毫升去离子水中加入浓度为30%的双氧水1毫升，配置成溶液滴于打印有图案的薄膜上，还原、生成银质电路及柔性天线；

步骤3：制备柔性无线压力检测系统

S1：将柔性压力传感器与银质电路及柔性天线连接，将处理电路连接铜质线圈及显示终端，柔性天线及银质电路通过电磁感应与铜质线圈耦合，在5～30cm无线连接；得到柔性无线压力检测系统。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述处理电路包括阻抗匹配模块及WiFi传输模块，阻抗匹配模块与WiFi传输模块连接；铜质天线通过导线与阻抗匹配模块连接， WiFi模块输出信号至显示终端。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述柔性压力传感器电阻值随压力增大而减小。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。

5.权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述柔性天线为平面矩形螺旋形状，线宽为0.4-0.6mm，间距为0.2-0.4mm，整体尺寸从0.75cm*1.5cm到1.5cm*3cm，工作频率在100MHz-1GHz。