[发明专利]一种液态金属柔性压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种液态金属柔性压力传感器，其特征在于，包括：压力传感单元和柔性固定单元；

所述柔性固定单元为绝缘材料制成，在所述柔性固定单元中设置有中空的微流道，所述微流道对称分布于所述压力传感单元的四周；

所述微流道中灌注有不断开的液态金属电极，所述液态金属电极与所述压力传感单元相接触；所述微流道用于根据所述压力传感单元所受的外界压力，获取所述液态金属电极与所述压力传感单元接触部分的电阻变化值；

所述压力传感单元为柔性导电聚合物；

所述微流道为密闭结构，每个所述微流道的出入口均设置有引出导线；

所述压力传感单元为板状结构，所述微流道对称分布在所述压力传感单元的上下表面，上下两个微流道对应的引出导线分别接入不同的外置电路中或同一外置电路的不同子回路中。

2.根据权利要求1所述的液态金属柔性压力传感器，其特征在于，所述柔性导电聚合物为掺杂导电物质的聚二甲基硅氧烷制成的聚合物。

3.根据权利要求2所述的液态金属柔性压力传感器，其特征在于，所述导电物质为金属纳米颗粒或碳纳米颗粒。

4.根据权利要求1所述的液态金属柔性压力传感器，其特征在于，所述液态金属电极的材质为镓基合金、镓或汞。

5.根据权利要求1所述的液态金属柔性压力传感器，其特征在于，所述柔性固定单元的材质为聚二甲基硅氧烷。

6.一种液态金属柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，包括：

S11：将PDMS基础剂和PDMS固化剂按设定质量比进行混合，获取液态混合聚合物；

S12：将导电纳米颗粒加入所述液态混合聚合物并混合均匀后，基于悬膜或倒模工艺，固化制成预设形状的压力传感单元；

S13：基于软光刻技术，在柔性绝缘材质的基底上制作出微流道的形状，并基于PDMS倒模的方式获取微流道，获取柔性固定单元；

S14：基于等离子键合工艺，将所述柔性固定单元与所述压力传感单元相键合；

S15：将液态金属注入所述微流道，并使所述液态金属与所述压力传感单元相接触；所述微流道用于根据所述压力传感单元所受的外界压力，获取所述液态金属与所述压力传感单元接触部分的电阻变化值；

S16：在每个所述微流道的出入口设置引出导线，并对所述出入口进行密封处理；所述压力传感单元为板状结构，所述微流道对称分布在所述压力传感单元的上下表面，上下两个微流道对应的引出导线分别接入不同的外置电路中或同一外置电路的不同子回路中。

7.一种液态金属柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，包括：

S21：将PDMS基础剂和PDMS固化剂按设定质量比进行混合，获取液态混合聚合物；

S22：将导电纳米颗粒加入所述液态混合聚合物并混合均匀后，基于悬膜或倒模工艺，固化制成预设形状的压力传感单元；

S23：基于激光灼烧工艺，在柔性绝缘材质的基底上光刻出微流道，获取柔性固定单元；

S24：基于等离子键合工艺，将所述柔性固定单元与所述压力传感单元相键合；

S25：将液态金属注入所述微流道，并使所述液态金属与所述压力传感单元相接触；所述微流道用于根据所述压力传感单元所受的外界压力，获取所述液态金属与所述压力传感单元接触部分的电阻变化值；

S26：在每个所述微流道的出入口设置引出导线，并对所述出入口进行密封处理；所述压力传感单元为板状结构，所述微流道对称分布在所述压力传感单元的上下表面，上下两个微流道对应的引出导线分别接入不同的外置电路中或同一外置电路的不同子回路中。

8.根据权利要求7所述的液态金属柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述柔性绝缘材质的基底具体为聚二甲基硅氧烷基底。