[发明专利]一种基于皮胶原聚集体的仿生多功能柔性传感器的制备方法

权利要求书

1.一种基于皮胶原聚集体的仿生多功能柔性传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将质量比为(0.1~1) : (0.1~100) : (0.1~100)的多壁碳纳米管、浓硫酸、浓硝酸置于反应器中，超声分散20~90 min，接着在35~80℃恒温搅拌回流2~20 h；冷却至常温，300~1000 mL去离子水稀释，在转速5000~20000×g下多次离心至上层清液至中性；过滤后冷冻干燥10~20 h收集下层沉淀，得到酸化碳纳米管；

2）将0.2~1.5 g的酸化碳纳米管置于50~200 mL去离子水中，加入酸化碳纳米管0.5~2倍质量的苯胺及苯胺单体1~5倍物质的量的磺基水杨酸，超声分散20~90 min，转移至反应器，常温快速搅拌；将苯胺单体0.5~2倍物质的量的过硫酸铵氧化剂融入20~100 mL去离子水中，逐滴加入反应体系，在0~10℃条件下搅拌反应5~20 h；分别用无水乙醇、蒸馏水过滤洗涤，冷冻干燥10~20 h，收集样品，得到聚苯胺-酸化碳纳米管复合导电基质材料；

3）向天然皮胶原聚集体溶液加入聚苯胺-酸化碳纳米管复合导电基质材料以及甘油，混合均匀后干燥，得到湿度敏感层：取0.1~30 g的天然皮胶原聚集体，30~70℃条件下缓慢搅拌5~60 min，使之分散于10~100 mL去离子水中，转移至反应器；取天然皮胶原聚集体0.03~1倍质量的聚苯胺-酸化碳纳米管复合导电基质材料，超声20~90 min分散于30~150mL去离子水中，逐滴加入天然皮胶原聚集体溶液中，加入甘油0.01~10 g，常温搅拌2~10 h；收集混合液，在模具中常温干燥，得到湿度敏感层，厚度为0.1~1mm；

在湿度敏感层表面喷射导电石墨得到交叉电极层：以1cm×2cm的湿度敏感层为基底，使用喷枪将导电石墨喷涂在基底上，以形成交叉电极层；相邻电极之间的间隔为1~5 mm，叉指电极的宽度为1~2 mm；

4）向天然皮胶原聚集体溶液加入聚苯胺-酸化碳纳米管复合导电基质材料，得到力学敏感材料的前驱体溶液：取0.1~30 g的天然皮胶原聚集体，30~70℃条件下缓慢搅拌5~60min，使之分散于10~100 mL去离子水中，转移至反应器；取天然皮胶原聚集体0.03~1倍质量的聚苯胺-酸化碳纳米管复合导电基质材料，超声20~90 min分散于30~150 mL去离子水中，逐滴加入天然皮胶原聚集体溶液中，加入0.01~10 g疏水交联剂KH570，常温搅拌2~10 h；收集样品；

力学敏感材料的前驱体溶液施工于交叉电极层表面，冷冻干燥，压制成型，得到具有三维网状结构的力学敏感层：将0.1~5 g制备好的混合物均匀旋涂在交叉电极层上，冷冻干燥，并在1~10 MPa压缩下成型。