[发明专利]一种同时感知压力与气敏的柔性电子皮肤及其制备方法

权利要求书

1.一种同时感知压力与气敏的柔性电子皮肤，其特征在于：包括下基底(1)，上基底(4)，电极(2)以及敏感材料(3)；

导电的所述电极(2)设于所述下基底(1)上；

所述敏感材料(3)设于所述电极(2)上，所述敏感材料为柔性附着层上生长的气敏材料，用于同时检测压力和气敏；所述柔性附着层为无尘布，所述气敏材料为氧化锡；

所述上基底(4)设于所述敏感材料(3)上；

该电子皮肤在一个数据信号中同时感知压力刺激和气敏刺激；

所述的同时感知压力与气敏的柔性电子皮肤，采用如下方法进行制备，包括以下步骤：

S1、无尘布的前处理：先用乙醇超声5-30分钟，再用去离子水超声5-30分钟，再用乙醇超声5-30分钟，40-80℃烘干；

S2、合成前SnCl₂的处理，称取SnCl₂·2H₂O溶解于蒸馏水中配成浓度为0.05ml/L的溶液,向其中加入NaOH，其与SnCl₂的摩尔比为4:1，在室温下经磁力搅拌20分钟充分混合；

S3、合成过程：室温下将配好的溶液倒入反应釜中，再将无尘布放入反应溶液中，再在180℃反应12-24小时；

S4、后处理：然后，取出无尘布用1M盐酸溶液和乙醇各清洗3次，并于40-80℃烘箱中烘干；

S5、安装过程：最后，由下至上依次安装所述电子皮肤的各组件，组成传感器。

2.如权利要求1所述的同时感知压力与气敏的柔性电子皮肤，其特征在于：所述无尘布置换为包括PDMS、柔性无机材料、柔性高分子材料之一的其他柔性材料。

3.如权利要求1所述的同时感知压力与气敏的柔性电子皮肤，其特征在于：所述下基底(1)为透气无纺胶布，其粘接面朝上；

或者所述下基底(1)是包括棉布、涤纶布、刚性网之一或其组合的、不影响传感器功能的其他透气材料。

4.如权利要求1所述的同时感知压力与气敏的柔性电子皮肤，其特征在于：所述电极(2)为导电胶布，其粘接面朝下；

或者所述电极是包括金、铂、银、镍、铜、碳纳米管、石墨烯任意组合成的高导电性的复合材料。

5.如权利要求1所述的同时感知压力与气敏的柔性电子皮肤，其特征在于：所述上基底(4)为薄纱布；

或者所述上基底(4)是包括棉布、涤纶布、刚性网之一或其组合的、不影响传感器功能的其他透气材料。

6.一种同时感知压力与气敏的柔性电子皮肤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、无尘布的前处理：先用乙醇超声5-30分钟，再用去离子水超声5-30分钟，再用乙醇超声5-30分钟，40-80℃烘干；

S2、合成前SnCl₂的处理，称取SnCl₂·2H₂O溶解于蒸馏水中配成浓度为0.05ml/L的溶液,向其中加入NaOH，其与SnCl₂的摩尔比为4:1，在室温下经磁力搅拌20分钟充分混合；

S3、合成过程：室温下将配好的溶液倒入反应釜中，再将无尘布放入反应溶液中，再在180℃反应12-24小时；

S4、后处理：然后，取出无尘布用1M盐酸溶液和乙醇各清洗3次，并于40-80℃烘箱中烘干；

S5、安装过程：最后，由下至上依次安装所述电子皮肤的各组件，组成传感器；其中，所述电子皮肤包括下基底(1)，上基底(4)，电极(2)以及敏感材料(3)；导电的所述电极(2)设于所述下基底(1)上；所述敏感材料(3)设于所述电极(2)上，所述敏感材料为所制备的作为柔性附着层的无尘布上生长的作为气敏材料的氧化锡，用于同时检测压力和气敏；所述上基底(4)设于所述敏感材料(3)上；该电子皮肤在一个数据信号中同时感知压力刺激和气敏刺激。

7.如权利要求6所述的同时感知压力与气敏的柔性电子皮肤的制备方法，其特征在于：所述无尘布置换为包括PDMS、柔性无机材料、柔性高分子材料之一的其他柔性材料。