[發明專利]新型柔性力學傳感器及其制備方法

無效

• 申請號: 201110235047.2
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN102954848A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 徐春葉;任廣義;鄭建明
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01L1/16
• 分類號: G01L1/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王旭

1.一種壓電力學傳感器，其由納米纖維薄膜層和導電薄膜電極層組成，其特征在于所述納米纖維薄膜層由聚偏二氟乙烯或聚偏二氟乙烯-氟化烯烴共聚物制成；所述導電薄膜電極層由柔性多孔電極制成，其配置在所述納米纖維薄膜層的表面和背面兩側上，其中所述聚偏二氟乙烯-氟化烯烴共聚物中聚偏二氟乙烯的摩爾含量為55-85％，優選70-80％。

2.根據權利要求1中所述的傳感器，其特征在于所述氟化烯烴為氟化乙烯，優選三氟乙烯。

3.根據權利要求1或2所述的壓電力學傳感器，其特征在于所述導電薄膜電極為選自下列的任一種：應用于柔性基底上的金屬或金屬氧化物導電薄膜；碳導電薄膜；導電高分子薄膜。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的壓電力學傳感器，其中所述導電薄膜電極為ITO-PET薄膜。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的壓電力學傳感器，其特征在于所述壓電力學傳感器的靈敏度為30-65mV/N。

6.一種制備壓電力學傳感器的方法，包括以下步驟：

1)將聚偏二氟乙烯或聚偏二氟乙烯-氟化烯烴共聚物溶解在有機溶劑中，得到8-20％(w/v)，優選10-15％(w/v)的待紡溶液，其中所述有機溶劑為聚偏二氟乙烯或聚偏二氟乙烯-氟化烯烴共聚物的良溶劑，且所述聚偏二氟乙烯-氟化烯烴共聚物中聚偏二氟乙烯的摩爾含量為55-85％，優選70-80％；

2)在靜電紡絲裝置中將步驟1)獲得的待紡溶液靜電紡絲，在所述靜電紡絲裝置的接收極板上得到纖維薄膜；和

3)將步驟2)中得到的纖維薄膜在環境溫度下干燥6-8h，然后將兩層由柔性多孔電極制成的導電薄膜電極分別布置在干燥的纖維薄膜的表面和背面上，從而得到壓電力學傳感器。

7.根據權利要求6中所述的方法，其特征在于所述氟化烯烴為氟化乙烯，優選三氟乙烯。

8.根據權利要求6或7所述的方法，其特征在于所述有機溶劑為單一溶劑或混合溶劑，其中所述單一溶劑選自丙酮、丁酮和二甲基甲酰胺中的任一種，優選丙酮或丁酮；所述混合溶劑選自丙酮和丁酮中的任一種與二甲基甲酰胺組成的混合溶劑，其中丙酮或丁酮在所述混合溶劑中的含量為50-70wt％，優選丙酮含量為50-70wt％的丙酮和二甲基甲酰胺的混合溶劑。

9.根據權利要求6-8中任一項所述的方法，其特征在于所述導電薄膜電極為選自下列的任一種：柔性基底上的金屬或金屬氧化物導電薄膜；碳導電薄膜；導電高分子薄膜。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于所述導電薄膜電極為ITO-PET薄膜。