[发明专利]一种基于生物材料壳聚糖薄膜的柔性电容式触觉传感器及其制备方法有效
| 申请号： | 201810423912.8 | 申请日： | 2018-05-07 |
| 公开（公告）号： | CN108613757B | 公开（公告）日： | 2021-05-25 |
| 发明（设计）人： | 王丽丽;王康 | 申请（专利权）人： | 吉林大学 |
| 主分类号： | G01L1/14 | 分类号： | G01L1/14 |
| 代理公司： | 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 | 代理人： | 刘世纯;王恩远 |
| 地址： | 130012 吉*** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 生物 材料 聚糖 薄膜 柔性 电容 触觉 传感器 及其 制备 方法 | ||
1.一种基于生物材料壳聚糖薄膜的柔性电容式触觉传感器，由下至上依次由下柔性衬底、下透明电极、介电层、上透明电极和上柔性衬底组成，下透明电极和上透明电极由导线引出；其特征在于：介电层为生物材料壳聚糖薄膜，其厚度范围为100～300μm，下柔性衬底和上柔性衬底的厚度为40～80μm，下透明电极层和上透明电极层的厚度为30～50nm；所述柔性电容式触觉传感器的制备方法，其步骤如下：
(1)将柔性材料分别用丙酮、乙醇、水依次超声清洗柔性材料表面10～20分钟，烘干得到柔性薄膜；
(2)制备壳聚糖溶液：将1.0～2.5g壳聚糖溶于100mL水中，随后滴加1.0～2.5g的冰醋酸，在600～1000rpm转数下搅拌5～12小时，然后用直径为10～22μm的过滤针筒过滤，得到纯的壳聚糖溶液；
(3)以步骤(1)得到的柔性薄膜作为下柔性衬底，在其表面上通过表面沉积法沉积得到一层透明电极，作为下透明电极层；
(4)将步骤(2)得到的壳聚糖溶液在1000～1500rpm的速度下旋涂在步骤(3)得到的下透明电极层上，室温条件下干燥得到壳聚糖薄膜介电层；
(5)在步骤(4)得到的壳聚糖薄膜介电层表面再通过表面沉积法沉积得到一层透明电极，作为上透明电极层；
(6)将下透明电极层和上透明电极层由导线引出；
(7)在步骤(5)得到的上透明电极层的表面上覆盖上另一片由步骤(1)制备得到的柔性薄膜，作为上柔性衬底，从而得到基于生物材料壳聚糖薄膜的柔性透明电容式触觉传感器。
2.如权利要求1所述的一种基于生物材料壳聚糖薄膜的柔性电容式触觉传感器，其特征在于：柔性材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷或聚氨基甲酸酯。
3.如权利要求1所述的一种基于生物材料壳聚糖薄膜的柔性电容式触觉传感器，其特征在于：透明电极的材料为氧化铟锡。
4.一种基于生物材料壳聚糖薄膜的柔性电容式触觉传感器的制备方法，所述柔性电容式触觉传感器，由下至上依次由下柔性衬底、下透明电极、介电层、上透明电极和上柔性衬底组成，下透明电极和上透明电极由导线引出；其特征在于：介电层为生物材料壳聚糖薄膜，其厚度范围为100～300μm，下柔性衬底和上柔性衬底的厚度为40～80μm，下透明电极层和上透明电极层的厚度为30～50nm；所述柔性电容式触觉传感器的制备方法，其步骤如下：
(1)将柔性材料分别用丙酮、乙醇、水依次超声清洗柔性材料表面10～20分钟，烘干得到柔性薄膜；
(2)制备壳聚糖溶液：将1.0～2.5g壳聚糖溶于100mL水中，随后滴加1.0～2.5g的冰醋酸，在600～1000rpm转数下搅拌5～12小时，然后用直径为10～22μm的过滤针筒过滤，得到纯的壳聚糖溶液；
(3)以步骤(1)得到的柔性薄膜作为下柔性衬底，在其表面上通过表面沉积法沉积得到一层透明电极，作为下透明电极层；
(4)将步骤(2)得到的壳聚糖溶液在1000～1500rpm的速度下旋涂在步骤(3)得到的下透明电极层上，室温条件下干燥得到壳聚糖薄膜介电层；
(5)在步骤(4)得到的壳聚糖薄膜介电层表面再通过表面沉积法沉积得到一层透明电极，作为上透明电极层；
(6)将下透明电极层和上透明电极层由导线引出；
(7)在步骤(5)得到的上透明电极层的表面上覆盖上另一片由步骤(1)制备得到的柔性薄膜，作为上柔性衬底，从而得到基于生物材料壳聚糖薄膜的柔性透明电容式触觉传感器。
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