[发明专利]硅胶仿生指尖触-压觉敏感器件

权利要求书

1.硅胶仿生指尖触-压觉敏感器件，其特征在于，包括自上而下依次设置的硅胶上基底、敏感阵列机构、感应电极机构和硅胶下基底；所述硅胶上基底的表面上设置有若干个应力感应突起，应力感应突起用于感应外界力并将感应到的外界力传送至所述敏感阵列机构和感应电极机构；所述敏感阵列机构包括自上而下依次设置的上传感单元、上电极阵列、多个压力敏感片、绝缘衬底、下传感单元和下电极阵列，绝缘衬底上开设有若干个用于安装所述压力敏感片的通孔，各压力敏感片分别安装在与其位置相对的通孔内，上、下电极阵列的电极面均与所述压力敏感片相接触；所述感应电极机构包括自上而下依次设置的上感应电极、弹性层和下感应电极，上感应电极耦合在所述下电极阵列的下表面，下感应电极耦合在所述硅胶下基底的上表面；

各所述压力敏感片均呈圆形，各压力敏感片的厚度小于通孔的厚度；所述压力敏感片由纳米炭黑、纳米二氧化硅、正己烷、硅胶按照质量比0.5:1:40:20制成。

2.根据权利要求1所述的硅胶仿生指尖触-压觉敏感器件，其特征在于，所述硅胶上基底呈扁半球状。

3.根据权利要求1所述的硅胶仿生指尖触-压觉敏感器件，其特征在于，所述上电极阵列的电极材料为经过光刻腐蚀后的ITO电极，且上电极阵列的电极按行阵列均匀排布，每行电极都是串联的；所述下电极阵列的电极材料为经过光刻腐蚀后的ITO电极，且下电极阵列的电极按列阵列均匀排布，每列电极都是串联的；所述上电极阵列的电极的行阵列与下电极阵列的电极的列阵列呈90°角放置。

4.根据权利要求1所述的硅胶仿生指尖触-压觉敏感器件，其特征在于，所述硅胶仿生指尖触-压觉敏感器件还包括上铜带和上导线，上、下电极阵列均与上铜带和上导线相连，上铜带和上导线将上、下电极阵列引出，作为敏感信号传输端。

5.根据权利要求1所述的硅胶仿生指尖触-压觉敏感器件，其特征在于，所述绝缘衬底的制作材料选用硅胶硫化后产物，其以PET衬底作为模板，采用磁控溅射的方式在PET衬底上镀一层ITO导电薄膜，所述绝缘衬底采用下述方法制成：在PET衬底的ITO导电薄膜上，均匀涂抹一层光致抗蚀剂，均匀涂抹所述光致抗蚀剂的速度为3200r/min，均匀涂抹所述光致抗蚀剂的时间为40s；均匀涂抹光致抗蚀剂后将所述绝缘衬底放入烘干机进行加热烘干，加热烘干的温度为75℃，加热烘干的时间为25min；将烘干后的绝缘衬底的ITO导电薄膜面朝上放入掩模对准曝光机操作台，将光刻板掩模朝下，操作掩模对准曝光机使光刻版掩膜面与绝缘衬底紧密接触，强紫外光下曝光15S；将曝光后的绝缘衬底浸入浓度为5％的氢氧化钠溶液中，清洗15s～20s，洗掉绝缘衬底上曝光部分的光致抗蚀剂；将绝缘衬底浸入浓度为50％的盐酸溶液中，清洗20s～25s，洗掉曝光部分的ITO导电薄膜；将绝缘衬底浸入无水乙醇中，清洗25s，洗掉未曝光部分的光致抗蚀剂。

6.根据权利要求1所述的硅胶仿生指尖触-压觉敏感器件，其特征在于，所述上、下感应电极均为经过光刻腐蚀后的聚对苯二甲酸乙二醇酯电极，上感应电极横向排列，下感应电极纵向排列。

7.根据权利要求1所述的硅胶仿生指尖触-压觉敏感器件，其特征在于，所述硅胶仿生指尖触-压觉敏感器件还包括下铜带和下导线，上、下感应阵列均与下铜带和下导线相连，下铜带和下导线将上、下感应阵列引出，作为感应信号传输端。

8.根据权利要求1所述的硅胶仿生指尖触-压觉敏感器件，其特征在于，所述弹性层由Ni/PDMS复合材料制成。