[发明专利]一种柔性压力传感器及其制备方法

摘要

本发明提供的一种柔性压力传感器及其制备方法，包括上电极、下电极和介电层，所述上电极、下电极为金纳米棒嵌入PDMS的多尺度电极，所述介电层为聚氨酯和去离子水形成的多孔弹性体薄膜。本发明公开的一种柔性压力传感器及其制备方法，测量压强范围广，大大提高低压强状态下的灵敏度，模具制备简单，成本低。

主权项

1.一种柔性压力传感器，包括上电极、下电极和介电层，其特征在于：所述上电极、下电极为金纳米棒嵌入PDMS的多尺度电极，所述介电层为聚氨酯和去离子水形成的多孔弹性体薄膜，所述金纳米棒嵌入PDMS的多尺度电极的厚度为10μm～30μm，所述金纳米棒嵌入PDMS的多尺度电极采用的模具是由紫外线处理预聚物PDMS自发形成的带扣结构，所述去离子水和聚氨酯的重量比为3：10；所述的一种柔性压力传感器，其制备方法包括以下步骤：第一步：上电极和下电极的制备；S1：将模具PDMS拉伸至35％，用紫外线照射预聚物PDMS，在PDMS表面会自发形成sio_x带扣形状，作为传感器的模板；S2：将金纳米棒溶液通过使用棒式涂布机涂布到模具PDMS上，获得金纳米棒膜；S3：获得金纳米棒膜之后，将模具PDMS释放至其初始长度，获得翘曲的金纳米棒膜；S4：将混合有重量比10：1固化剂的液体PDMS倾倒在翘曲的金纳米棒膜上，固化12小时；S5：由于液体PDMS渗透到金纳米棒中，金纳米棒膜紧密嵌入固化的PDMS中，剥离模具PDMS，获得金纳米棒嵌入PDMS的多尺度电极；第二步：介电层的制备；S1：将聚氨酯预聚物与固化剂以重量比10：1的混合溶液和去离子水在容器中搅拌，所述混合溶液与去离子水的重量比为10：3混合搅拌；S2：由于水不溶于聚氨酯中，微滴的去离子水均匀地分散在聚氨酯溶液中，将含有微滴的聚氨酯溶液放置在玻璃衬底上；S3：对亲水性的玻璃衬底进行疏水处理，然后在聚氨酯预聚物的固化温度下加热组装样品，玻璃衬底经过疏水处理，聚氨酯薄膜从玻璃衬底上剥离下来，形成多孔弹性体薄膜；第三步：电容式传感器的制作；S1：将介电层和上电极、下电极进行层压，形成柔性压力传感器。