[发明专利]一种真皮基柔性压力传感器的制备方法及应用

权利要求书

1.一种真皮基柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，裁取真皮并预处理：

将裁取的真皮材料进行预处理，作为传感器的柔性基底，所述真皮材料一面具有纤维状微结构；

S2，电极层的制备：

S21，将Ag流体与有机高分子材料，在水浴加热下充分搅拌均匀，得到混合溶液；

S22，将步骤S21获得的混合溶液经纺丝技术在所述柔性基底上纺制出直径为0.15-10μm的Ag纤维，且Ag纤维的厚度与所述纤维状微结构的长度之比为2:5~2:3；

S23，在纺有Ag纤维的柔性基底背面用吸力机均匀地将Ag纤维吸附在柔性基底上；

S24，将步骤S23中纺有Ag纤维的柔性基底放置到干燥箱中，烘干固化，得到纺有电极层的柔性基底；

S3，介电层的制备：

S31，将有机高分子材料，在水浴加热下充分搅拌均匀；

S32，将步骤S31获得的溶液经纺丝技术在基板上纺制出直径为0.15-10μm、厚度为4-20μm的聚合物纤维；

S33，将步骤S32获得的聚合物纤维放置到装有鼓吹机的密闭容器中，将尺寸约为7-10nm的ZnO纳米棒固体粉末鼓吹，使ZnO纳米棒粉末均匀地沉积在聚合物纤维表面得到ZnO层，所述ZnO层的厚度小于1μm；

S34，将步骤S31获得的溶液经纺丝技术在步骤S33获得样品上仿制出直径为0.15-10μm、厚度为4-20μm的聚合物纤维；

S35，将步骤S34获得的样品放置到干燥箱中烘干固化，得到介电层；

S4，器件封装：

取两块步骤S2制备的纺有电极层的柔性基底作为传感器的基板，两个电极层相对设置，两个电极层中间夹上步骤S3制备的介电层，器件四周用封装胶封装，封装后放置到干燥箱中加热固化，得到所述真皮基柔性压力传感器。

2.如权利要求1所述的一种真皮基柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S22、步骤S32和步骤S34中所用的纺丝技术包括干法纺丝、湿法纺丝、静电纺丝和凝胶纺丝。

3.如权利要求2所述的一种真皮基柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S22、步骤S32和步骤S34中所用的纺丝技术中，纺丝电压设为17-22 kv，纺丝速率设为0.5-0.7 ml/h。

4.如权利要求1所述的一种真皮基柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S22中Ag纤维的厚度与所述纤维状微结构的长度之比为2:3。

5.如权利要求1所述的一种真皮基柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S23中吸力机吸取固定的时间为5-10 min，吸力的风量范围为5-10 m³/min。

6.如权利要求1所述的一种真皮基柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的真皮材料包括牛皮，羊皮，猪皮，兔皮，鳄鱼皮中任意一种；所述步骤S1中对真皮材料的预处理包括：将真皮材料经过鞣制工艺，得到一面光滑，另一面具有纤维状微结构的真皮材料。

7.如权利要求6所述的一种真皮基柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述真皮材料表面的纤维状微结构的长度为3-15μm。

8.如权利要求1所述的一种真皮基柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S21和步骤S31中所用的有机高分子材料为PVDF、PAN、PU中的一种或几种。

9.如权利要求1所述的一种真皮基柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S24、步骤35以及步骤S4中的固化温度为80-100℃。

10.一种真皮基柔性压力传感器的应用，其特征在于，所述真皮基柔性压力传感器采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制备而成，所述真皮基柔性压力传感器应用于可穿戴式电子产品、健康医疗、软体机器人或人机交互设备中。