[发明专利]一种蜂窝状结构压力传感器及其制备方法在审
申请号: | 201810558415.9 | 申请日: | 2018-06-01 |
公开(公告)号: | CN108955955A | 公开(公告)日: | 2018-12-07 |
发明(设计)人: | 杨为家;何鑫;沈耿哲;刘铭全;刘俊杰;刘艳怡;王诺媛;蒋庭辉;刘均炎;卢翔 | 申请(专利权)人: | 五邑大学 |
主分类号: | G01L1/00 | 分类号: | G01L1/00 |
代理公司: | 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 | 代理人: | 梁嘉琦 |
地址: | 529000 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 压力传感器 有机硅弹性体 蜂窝状结构 氧化铟锡层 纳米线层 薄膜层 褶皱 微纳结构 依次排列 蜂窝状 灵敏度 纳米线 能力强 上表面 下表面 制备 | ||
1.一种蜂窝状结构压力传感器,其特征在于,包括依次排列的薄膜层(1)、氧化铟锡层(2)、Ag纳米线层(3)、PDMS和/或有机硅弹性体层(4)、Ag纳米线层(5)、氧化铟锡层(6)、薄膜层(7);其中,所述PDMS和/或有机硅弹性体层(4)的上、下面分别为蜂窝状结构,Ag纳米线分别分布在PDMS和/或有机硅弹性体层的上表面和下表面。
2.根据权利要求1所述的蜂窝状结构压力传感器,其特征在于,所述PDMS和/或有机硅弹性体层(4)的上、下面上的凹孔为顶部边长为400-2500nm,底部边长为200-1000nm;顶部线宽为5-80nm,底部线宽为30-500nm。
3.根据权利要求2所述的蜂窝状结构压力传感器,其特征在于,所述PDMS和/或有机硅弹性体层(4)的上、下面上的凹孔的高度为1-20μm。
4.根据权利要求2或3所述的蜂窝状压力传感器,其特征在于,所述PDMS层(4)的上、下面上相对的2个凹孔的底部之间的距离为40-200μm。
5.根据权利要求1所述的蜂窝状结构压力传感器,其特征在于,所述薄膜层(1)和薄膜层(7)分别为PET、PI、PU、PEN或PC。
6.根据权利要求1所述的蜂窝状结构压力传感器,其特征在于,所述薄膜层(1)和薄膜层(7)的厚度分别为200-700μm。
7.根据权利要求1所述的蜂窝状结构压力传感器,其特征在于,所述氧化铟锡层(2)和氧化铟锡层(6)的厚度分别为80-200nm。
8.根据权利要求1所述的蜂窝状结构压力传感器,其特征在于,所述Ag纳米线层(3)和Ag纳米线层(5)的厚度分别为50-900nm。
9.根据权利要求1或8所述的蜂窝状结构压力传感器,其特征在于,所述Ag纳米线层中的Ag纳米线的直径分别为10-150nm。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的蜂窝状结构压力传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备模具,所述模具上均匀分布有棱台状凸起,其顶部边长为200-1000nm,底部边长为400-2500nm;顶部线宽30-500nm,底部线宽5-80nm;
(2)在模具上均匀涂覆Ag纳米线;
(3)在经过步骤(2)处理的模具上均匀涂覆PDMS和/或有机硅弹性体,其中,使所述PDMS和/或有机硅弹性体填满模具上的凹坑,并且PDMS和/或有机硅弹性体的上表面到棱台状凸起的上表面的距离为20-100μm,得到粗产品A;
(4)重复步骤(1)-(3),得到粗产品B;
(5)采用机械压印技术,将粗产品A和粗产品B上的PDMS和/或有机硅弹性体相接合;
(6)固化,脱模,得到Ag纳米线增强的上、下面同时具有蜂窝状结构的PDMS和/或有机硅弹性体层;
(7)将镀有氧化铟锡的薄膜分别封装在PDMS和/或有机硅弹性体层的上、下面上;
(8)引出两个电极,即得所述蜂窝状结构压力传感器。
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