[發明專利]一種可貼附柔性壓力傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201410471871.1
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104257367A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 張珽;熊作平
• 申請（專利權）人: 蘇州能斯達電子科技有限公司
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/11
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

1.一種可貼附柔性壓力傳感器，其特征在于，包括：柔性襯底(4)、敏感層(3)、電極層(2)和柔性保護層(1)，所述敏感層(3)形成于柔性襯底(4)表面且具有三維孔狀結構，所述電極層(2)包括至少兩條電極，所述電極從敏感層(3)表面引出，所述柔性保護層(1)形成于敏感層(3)表面和電極層(2)位于敏感層(3)表面的部分。

2.根據權利要求1所述的可貼附柔性壓力傳感器，所述敏感層(3)的孔的大小為0.2～20μm，且孔與孔之間的間隙為10～200μm。

3.根據權利要求2所述的可貼附柔性壓力傳感器，其特征在于，所述柔性襯底(4)和柔性保護層(1)均具有良好的生物相容性；

所述電極層(2)通過粘貼、印刷或物理切割的方式從敏感層(3)表面引出。

4.根據權利要求3所述的可貼附柔性壓力傳感器，其特征在于，所述電極層(2)的材料為導電無紡布、銅箔、漆包線或帶有壓敏膠粘劑的扁平銅箔膠帶，所述導電無紡布的厚度為10～1000μm，所述銅箔的厚度為5～1000μm，所述漆包線直徑為50～500μm，所述帶有壓敏膠粘劑的扁平銅箔膠帶厚度為10～200μm。

5.根據權利要求3所述的可貼附柔性壓力傳感器，其特征在于，所述電極層(2)的材料選自金、鉑、鎳、銀、銦、碳納米管、石墨烯、銀納米線中的一種或多種的組合。

6.根據權利要求4或5所述的可貼附柔性壓力傳感器，其特征在于，所述柔性襯底(4)的厚度為10～2000μm，所述柔性襯底(4)為乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酰亞胺和聚乙烯的一種；

所述柔性保護層(1)為聚二甲基硅氧烷薄膜、聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜，其厚度為5～50μm。

7.一種可貼附柔性壓力傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對柔性襯底進行清洗和干燥；

S2、將碳材料和可揮發性溶劑按一定比例混合后進行超聲處理，得漿液狀混合物，在漿液狀混合物中加入一定量的柔性高分子聚合物，攪拌后得粘稠狀混合物；

S3、將步驟S2中制得的粘稠狀混合物涂覆在柔性襯底表面上，然后加熱固化，進而形成具有三維孔狀結構的敏感層，且所述敏感材料孔的大小為0.2～20μm，且孔與孔之間的間隙為10～200μm；

S4、在步驟S3中的敏感層表面引出至少兩條電極；

S5、在電極層和敏感層表面涂覆具有良好的生物相容性的材料，形成保護層，然后加熱固化，使保護層、電極層、敏感層及柔性襯底融為一體。

8.根據權利要求7所述的可貼附柔性壓力傳感器的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，碳材料和可揮發性溶劑的質量比為1:1～1:50，超聲處理時間為1～120min，向混合物中加入的柔性高分子聚合物與碳材料的質量比為1:0.5～1:50，攪拌時間為0.5～3h。

9.根據權利要求7或8所述的可貼附柔性壓力傳感器的制備方法，其特征在于，所述步驟S2的碳材料為石墨烯、還原氧化石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管中的一種或者多種的組合，所述可揮發性溶劑為乙醇、四氯化碳、二氯甲烷、乙酸乙酯和丙酮中的一種或者多種的組合。

10.根據權利要求7或8所述的可貼附柔性壓力傳感器的制備方法，其特征在于，所述步驟S3的加熱溫度為40～90℃，加熱時間為1～3h；步驟S5的加熱溫度為70～80℃，加熱時間為1～3h。