[发明专利]一种具有多重灵敏度的柔性传感器的制备方法及灵敏度调控方法

权利要求书

1.一种具有多重灵敏度的柔性传感器的灵敏度调控方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：

步骤一：形状记忆聚合物基底的制备：将形状记忆聚合物的预聚物混合物浇筑在模具中，按照其对应的固化体制完全固化后，得到形状记忆聚合物基底；所述形状记忆聚合物为单向形状记忆聚合物或双向形状记忆聚合物；

步骤二：在形状记忆聚合物基底表面负载导电涂层，经过封装后与电路连接，获得柔性传感器；所述导电涂层包括导电填料、基体材料和添加剂；所述导电填料为导电金属颗粒或无机纳米颗粒，使用量为0.1～3mg/cm²；所述基体材料为环氧树脂或聚氨酯，使用量为0.2～5mg/cm²；所述添加剂为流平剂、消泡剂或分散剂中的一种或几种，使用量为0.003～0.05mg/cm²；

步骤三：当形状记忆聚合物为单向形状记忆聚合物时，首先测试柔性传感器的灵敏度，然后将柔性传感器在温度高于玻璃化转变温度条件下进行拉伸，保持外力不变，温度降低到室温之后，获得传感器的临时形状，然后测试得到新的灵敏度，因此，通过不同的拉伸率，计算得到可调的灵敏度，并且，再次对传感器进行高于玻璃化转变温度的加热后，样品形状回复后，灵敏度重新回复到初始状态，因此，通过形状记忆变形过程，在单一的柔性传感器中获得了不同的灵敏度，并且，重复上述过程，即重新在高于玻璃化转变温度条件下对传感器进行形状改变，可以获得灵敏度的循环调控；

当形状记忆聚合物为双向形状记忆聚合物时，使用双向形状记忆聚合物，通过上述单向的步骤实现灵敏度的调控，不同的是，使用双向形状记忆聚合物制备的传感器，在灵敏度循环调控过程中，给与传感器拉伸形变时，不需要反复使用外力，只给予温度刺激即可。

2.根据权利要求1所述的一种具有多重灵敏度的柔性传感器的灵敏度调控方法，其特征在于：步骤一中，所述单向形状记忆聚合物为形状记忆环氧树脂、形状记忆聚氨酯、形状记忆聚苯乙烯、形状记忆聚乳酸或形状记忆聚酰亚胺中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种具有多重灵敏度的柔性传感器的灵敏度调控方法，其特征在于：步骤二中，所述导电金属颗粒为纳米银、纳米铜或纳米金中的一种，所述无机纳米颗粒为碳纳米管、石墨烯或导电石墨中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种具有多重灵敏度的柔性传感器的灵敏度调控方法，其特征在于：步骤二中，封装材料为硅树脂、聚氨酯树脂、聚二甲基硅氧烷或环氧树脂中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种具有多重灵敏度的柔性传感器的灵敏度调控方法，其特征在于：步骤三中，将传感器弯曲，获得一定的曲率，此时其表面导电颗粒之间的间距发生变化，导致电阻变化，通过测试电阻随曲率的变化过程，计算所得传感器的灵敏度。