[发明专利]一种摩擦电式压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种摩擦电式压力传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一具有凹腔的模具，并在所述凹腔内置入磁流体；

在所述模具的下方放置永磁体，以在所述永磁体产生的磁场下将所述磁流体的形状改变为阵列式布置的多个永磁体尖端结构；

将可固化聚合物混合溶液施加在所述凹腔内，且浸没所述多个永磁体尖端结构，在所述可固化聚合物混合溶液完全固化后进行剥离操作，以获得聚合物模板；

将可拉伸材料前驱体填充在所述聚合物模板内，并在所述可拉伸材料前驱体完全固化后进行剥离操作，以获得其第一表面具有阵列式布置的多个摩擦层尖端结构的可拉伸摩擦层；

将所述可拉伸摩擦层、间隔层、第一电极层和第二电极层进行组装，以使所述间隔层位于所述可拉伸摩擦层上，所述第一电极层和所述第二电极层分别位于所述间隔层的两侧，并使所述第一电极层与所述可拉伸摩擦层的所述多个摩擦层尖端结构之间具有间隔，从而制备获得摩擦电式压力传感器；

在所述模具的下方放置永磁体，以在所述永磁体产生的磁场下将所述磁流体的形状改变为阵列式布置的多个永磁体尖端结构的步骤中：通过调节所述永磁体和所述模具之间的角度来改变所述永磁体尖端结构与所述第一表面之间的夹角，通过调节所述永磁体和所述模具之间的距离来改变所述永磁体尖端结构的长度。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过将所述永磁体和所述模具之间的角度在范围在0-90°之间调节，从而使所述永磁体尖端结构与所述第一表面之间的夹角在范围在0-90°之间改变。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过将所述永磁体和所述模具之间的角度在范围在30-80°之间调节，从而使所述永磁体尖端结构与所述第一表面之间的夹角在范围在10-60°之间改变。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过将所述永磁体和所述模具之间的距离在范围在0.5-6cm之间调节，从而使所述永磁体尖端结构的长度在范围在200-800μm之间调节。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，将可固化聚合物混合溶液施加在所述凹腔内的步骤中，所述可固化聚合物混合溶液为聚乙二醇二丙烯酸酯树脂和紫外光引发剂的混合溶液。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述紫外光引发剂和所述聚乙二醇二丙烯酸酯树脂的质量比为范围在3-5％中任一值。

7.一种摩擦电式压力传感器，其特征在于，所述摩擦电式压力传感器由权利要求1-6中任一项所述的制备方法制备获得。

8.根据权利要求7所述的摩擦电式压力传感器，其特征在于，所述摩擦电式压力传感器的可拉伸摩擦层具有第一表面和形成在所述第一表面上的尖端结构；

所述尖端结构与所述第一表面之间的夹角为范围在0-90°中任一值。

9.根据权利要求8所述的摩擦电式压力传感器，其特征在于，所述尖端结构与所述第一表面之间的夹角为范围在10-60°中任一值。

10.根据权利要求9所述的摩擦电式压力传感器，其特征在于，所述尖端结构的长度为范围在100-1000μm中任一值。