[发明专利]一种纳米压力传感器及其制备方法

说明书

本发明提供了一种纳米压力传感器，包括两个导电基底和位于两个导电基底之间的纳米功能层组成，纳米功能层覆盖在其中一个导电基底的表面，还提供了制备方法，将二维纳米材料通过纳米技术覆盖在导电基底的表面，形成纳米功能层，将覆盖有纳米功能层的导电基底与未覆盖纳米功能层的导电基底组装，将纳米功能层夹在两个导电基底中间，得到纳米压力传感器。得到纳米压力传感器。本发明的纳米压力传感器在低压力区的灵敏度较高，基于纳米材料构建，可以大大减小阻压式压力传感器的压力阈值，并具有灵敏度高、制备简单的优点，在智能穿戴设备、机器人电子皮肤、物联网等领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种纳米压力传感器及其制备方法。

背景技术

压力传感器是一种应用广泛的电子元件，应用涉及交通、水利、航空航天等诸多行业。随着物联网、穿戴智能设备、机器人等新兴技术的发展，人们对压力传感器的小型化、高柔性、高灵敏度的要求不断提高。目前，阻压式压力传感器需要足够大的压力阈值(≥100kPa)才能工作，导致灵敏度不佳，在触屏等应用领域会严重影响使用体验。即使阻压式压力传感器具有功耗低、制备简单等优点，不过由于以上缺点，压阻式传感器在触屏等领域的应用严重受限，逐渐被电容屏所代替。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种纳米压力传感器及其制备方法，本发明的纳米压力传感器在低压力区的灵敏度较高，基于纳米材料构建，可以大大减小阻压式压力传感器的压力阈值，并具有灵敏度高、制备简单的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种纳米压力传感器，其特征在于，包括两个导电基底和位于所述两个导电基底之间的纳米功能层组成，所述纳米功能层覆盖在其中一个所述导电基底的表面；所述纳米压力传感器属于阻压式压力传感器。

优选地，所述纳米功能层为二维纳米薄膜；所述二维纳米薄膜为非连续的半导体或非连续的绝缘体材料。

优选地，所述二维纳米薄膜为氧化钛纳米片薄膜或氧化铌纳米片薄膜。

优选地，所述导电基底包括ITO玻璃片、FTO玻璃片或PET/ITO片。

本发明还提供了一种制备上述的纳米压力传感器的方法，该方法为：

将二维纳米材料通过纳米技术覆盖在导电基底的表面，在所述导电基底的表面形成纳米功能层，将覆盖有纳米功能层的导电基底与未覆盖纳米功能层的导电基底组装，将纳米功能层夹在两个导电基底中间，得到纳米压力传感器。

优选地，所述纳米技术包括Langmuir-Blodgett镀膜沉积、旋涂、自组装或电泳的方法。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明的纳米压力传感器在低压力区的灵敏度较高，基于纳米材料构建，可以大大减小阻压式压力传感器的压力阈值，并具有灵敏度高、制备简单的优点，在智能穿戴设备、机器人电子皮肤、物联网等领域具有广泛的应用前景。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构图。

图2是实施例1的纳米功能层氧化钛纳米片薄膜的形貌图。

图3是实施例1的纳米功能层氧化钛纳米片薄膜的扫描电子显微镜图。

图4是实施例1的纳米压力传感器在不同应力、周期受力条件下的信号输出图。

图5是实施例2的纳米功能层氧化铌纳米片薄膜的形貌图。

图6是实施例2的纳米功能层氧化铌纳米片薄膜的扫描电子显微镜图。

图7是实施例2的纳米压力传感器在不同应力、周期受力条件下的信号输出图。