[发明专利]柔性应变传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供第一功能填料、第一高分子材料以及助团聚介质，将所述第一功能填料和所述第一高分子材料添加至所述助团聚介质中，形成第一混合溶液；

提供第二功能填料、第二高分子材料以及助分散介质，将所述第二功能填料和所述第二高分子材料添加至所述助分散介质中，形成第二混合溶液；

提供基材，通过3D打印对所述第一混合溶液、所述第二混合溶液分别进行打印及固化处理，使所述第一混合溶液于所述基材的表面形成第一功能部，所述第二混合溶液于所述基材的表面形成第二功能部，所述第一功能部与所述第二功能部的界面连接处形成连接部，制得所述柔性应变传感器。

2.根据权利要求1所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述柔性应变传感器的断裂伸长率大于等于100％，应变敏感系数为10-20。

3.根据权利要求1所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述第一功能填料与所述第二功能填料的成分相同，且在应变信号的振动频率为0-1MHz时，所述连接部的交流阻抗小于直流电阻值的0.5％。

4.根据权利要求1所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述第一高分子材料与所述第二高分子材料的成分相同，且所述连接部的杨氏模量大于等于100MPa。

5.根据权利要求1所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述助团聚介质包括苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、氯仿、二甲亚砜中的至少一种；

及/或，所述助分散介质包括聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基胺、曲拉通、烷基纤维素、聚丙烯酸中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述第一功能填料包括银纳米线、铜纳米线、石墨烯、炭黑中至少一种；

及/或，所述第二功能填料包括银纳米线、铜纳米线、石墨烯、炭黑中至少一种；

及/或，所述第一高分子材料包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚二甲基硅氧烷、共聚酯(Ecoflex)中的至少一种；

及/或，所述第二高分子材料包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚二甲基硅氧烷、共聚酯(Ecoflex)中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述第一功能填料在所述第一功能部中的质量分数为5％-35％；

及/或，所述第二功能填料在所述第二功能部中的质量分数为1％-60％。

8.根据权利要求1所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述将所述第一功能填料和所述第一高分子材料添加至所述助团聚介质中，形成第一混合溶液的步骤中，通过非介入式均质机进行第一分散。

9.根据权利要求1所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述将所述第二功能填料和所述第二高分子材料添加至所述助分散介质中，形成第二混合溶液的步骤中，通过三辊均质机进行第二分散。

10.根据权利要求1所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述3D打印的压力值为5psi-15psi；

及/或，所述固化处理包括加热处理，所述加热处理的温度为40℃-80℃。

11.一种如权利要求1-10任一项所述的制备方法得到的柔性应变传感器，其特征在于，所述柔性应变传感器包括第一功能部、第二功能部以及连接部，所述连接部设置于所述第一功能部与所述第二功能部之间。