[发明专利]柔性压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，包括：

将含有PDMS和交联剂的PDMS溶液涂覆在有圆锥形凹槽结构阵列的模具上，在70-90℃温度下加热30-60分钟，静置冷却至室温，将PDMS薄膜从模具上分离，得到圆锥形微阵列结构的PDMS薄膜；所述圆锥形凹槽的深度为30～60μm，所述圆锥面的直径为30～60μm；

将碳纳米管粉末加入至氯化氢和过氧化氢的混合溶液中，并在55-65℃温度下加热3.5-4.5小时进行预处理；

将经过预处理后的碳纳米管粉末加入至二甲基甲酰胺溶液中，采用微孔过滤膜抽真空渗漏，在所述微孔过滤膜上形成预制碳纳米管薄膜；

将形成有所述预制碳纳米管薄膜的微孔过滤膜倾斜插入去离子水中，从所述预制碳纳米管薄膜剥离出碳纳米管薄膜；

将所述碳纳米管薄膜风干后，将所述碳纳米管薄膜置于所述圆锥形微阵列结构的PDMS薄膜上，并在180-220℃温度下加热20-40分钟；

将含有PDMS和交联剂的PDMS溶液涂覆在旋涂在硅片上，并在70-90℃温度下加热20-30分钟，静置冷却到室温后，得到半固化平滑PDMS薄膜；

将所述半固化平滑PDMS薄膜贴合在所述碳纳米管薄膜和圆锥形微阵列结构的PDMS薄膜上，并在70-90℃温度下加热20-30分钟，得到三明治结构的柔性压力传感器。

2.根据权利要求1所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，还包括：从所述柔性压力传感器的三明治结构的中间层两侧分别引出电极。

3.根据权利要求1所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述PDMS和交联剂的重量比为8：1～10：1。

4.根据权利要求1所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述PDMS薄膜的厚度为150～250μm。

5.根据权利要求1所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述氯化氢和过氧化氢的体积比为2:1～3:1。

6.根据权利要求1所述的柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述预制碳纳米管薄膜的厚度为100～300μm，所述碳纳米管薄膜的厚度为40-60nm。

7.一种根据权利要求1所述的方法获得的柔性压力传感器，其特征在于，所述柔性压力传感器包括：

圆锥形微阵列结构的PDMS薄膜；

碳纳米管薄膜，所述碳纳米管薄膜与所述PDMS薄膜表面贴合；及

置于所述碳纳米管层上的平滑PDMS薄膜。

8.根据权利要求7所述的柔性压力传感器，其特征在于，所述PDMS薄膜的厚度为150～250μm，所述碳纳米管薄膜的厚度为40-60nm。

9.根据权利要求7所述的柔性压力传感器，其特征在于，所述柔性压力传感器的三明治结构中间层的两侧分别设有电极。