[发明专利]柔性应变传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种柔性应变传感器，包括：

衬底；以及

金属薄膜层，所述金属薄膜层形成在所述衬底上；所述金属薄膜层具有平行层叠区域并在表面形成裂纹层叠结构；当对所述柔性应变传感器施加应变并逐渐增大时，所述裂纹层叠结构的区域减少直到形成裂缝，随后裂缝增宽，从而使所述金属薄膜层的电阻增大，即通过电阻相对变化的大小反应施加的应变的大小；

其中，所述衬底的厚度为10μm-25μm；该厚度范围的衬底能够对应变刺激做出高灵敏度的响应。

2.如权利要求1所述的柔性应变传感器，其特征在于，所述衬底的厚度为15μm。

3.如权利要求1或2所述的柔性应变传感器，其特征在于，所述衬底采用弹性高分子聚合物制成。

4.如权利要求3所述的柔性应变传感器，其特征在于，所述弹性高分子聚合物包括聚二甲基硅氧烷。

5.如权利要求1-2或4中任一项所述的柔性应变传感器，其特征在于，所述金属薄膜层采用金、银、铝或氧化铟锡制成。

6.如权利要求1-2或4中任一项所述的柔性应变传感器，其特征在于，所述金属薄膜层包括成“工”字型设置的金属薄膜层第一部分、金属薄膜层第二部分和金属薄膜层第三部分，所述金属薄膜层第二部分位于所述金属薄膜层第一部分和金属薄膜层第三部分之间。

7.如权利要求6所述的柔性应变传感器，其特征在于，所述金属薄膜层第二部分的尺寸为1mm×2mm-100mm×200mm；所述金属薄膜层第一部分和所述金属薄膜层第三部分的尺寸为1mm×2mm-100mm×200mm。

8.一种柔性应变传感器的制作方法，包括以下步骤：

S1，提供牺牲层；

S2，在所述牺牲层上形成衬底，其中所述衬底的厚度为10μm-25μm；该厚度范围的衬底能够对应变刺激做出高灵敏度的响应；

S3，在所述衬底上形成金属薄膜层；所述金属薄膜层具有平行层叠区域并在表面形成裂纹层叠结构；当对所述柔性应变传感器施加应变并逐渐增大时，所述裂纹层叠结构的区域减少直到形成裂缝，随后裂缝增宽，从而使所述金属薄膜层的电阻增大，即通过电阻相对变化的大小反应施加的应变的大小；以及

S4，去除牺牲层。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，利用磁控溅射法在所述衬底上形成所述金属薄膜层。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，步骤S3还包括：

S31，对所述衬底进行预拉伸，形成具有裂纹层叠结构的金属薄膜层。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在步骤S31中，利用线性马达对所述衬底进行预拉伸。

12.如权利要求8-9中任一项所述的方法，其特征在于，利用高速旋涂法在所述牺牲层上形成所述衬底。

13.如权利要求8-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述衬底采用弹性高分子聚合物制成。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述弹性高分子聚合物包括聚二甲基硅氧烷。

15.如权利要求8-9中任一项所述的方法，其特征在于，利用去离子水去除所述牺牲层。