[發(fā)明專利]可穿戴壓力傳感器及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810116731.0
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108318161B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高陽;軒福貞;于國輝;徐夢迪;談建平
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號: G01L1/20
• 分類號: G01L1/20
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 董慶

1.一種可穿戴壓力傳感器的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)：制備聚二甲基硅氧烷柔性襯底；

步驟(2)：制備聚二甲基硅氧烷微球，包括將聚二甲基硅氧烷的前驅(qū)體和固化劑按照10:1的質(zhì)量比例混合以得到聚二甲基硅氧烷前驅(qū)體混合液，將所述前驅(qū)體混合液加入聚乙烯醇溶液中并進(jìn)行攪拌，然后將混合溶液在恒溫箱中加熱、固化，然后對混合溶液進(jìn)行離心分離，從而得到聚二甲基硅氧烷微球；

步驟(3)：將制得的所述聚二甲基硅氧烷微球分散在選自水、甲醇或乙醇的溶劑中，制成懸浮液，通過旋轉(zhuǎn)涂布法將該懸浮液涂布在所述聚二甲基硅氧烷柔性襯底上；

步驟(4)：配制碳納米管溶液，將該碳納米管溶液涂布在所述聚二甲基硅氧烷柔性襯底及所述聚二甲基硅氧烷微球的表面上，然后進(jìn)行干燥，得到在聚二甲基硅氧烷柔性襯底上具有由所述微球構(gòu)成的微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電復(fù)合薄膜；

步驟(5)：在所述導(dǎo)電復(fù)合薄膜的一端涂布納米銀顆粒導(dǎo)電糊料，干燥后形成電極；

步驟(6)：將分別包括所述導(dǎo)電復(fù)合薄膜和所述電極的第一電極部和第二電極部以微結(jié)構(gòu)相對的方式層疊，從而得到所述可穿戴壓力傳感器。

2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述聚二甲基硅氧烷柔性襯底通過將聚二甲基硅氧烷的前驅(qū)體和固化劑按照10:1的質(zhì)量比例混合，在真空中除去氣泡后進(jìn)行固化而獲得。

3.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述混合溶液通過在60℃的恒溫箱中加熱處理2小時而固化。

4.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，獲得的聚二甲基硅氧烷微球的粒徑為20～100μm。

5.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述碳納米管溶液包含10～20mg/ml的碳納米管。

6.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(4)中，通過旋轉(zhuǎn)涂布來涂布所述碳納米管溶液，然后在80℃溫度下烘干1小時得到所述導(dǎo)電復(fù)合薄膜。

7.一種可穿戴壓力傳感器，根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的制造方法得到，其特征在于，

包括第一電極部和第二電極部，

所述第一電極部和所述第二電極部分別包括具有微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電復(fù)合薄膜和位于該導(dǎo)電復(fù)合薄膜的一端部的電極，

所述導(dǎo)電復(fù)合薄膜具有聚二甲基硅氧烷柔性襯底、沉積在所述襯底上的聚二甲基硅氧烷微球、以及涂覆在所述襯底和所述微球的表面上的碳納米管導(dǎo)電層，

所述微球構(gòu)成所述微結(jié)構(gòu)，所述第一電極部和所述第二電極部以所述微結(jié)構(gòu)彼此相對的方式層疊。

8.如權(quán)利要求7所述的可穿戴壓力傳感器，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷柔性襯底的厚度為1～2mm。

9.如權(quán)利要求7所述的可穿戴壓力傳感器，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷微球的粒徑為20～100μm。

10.如權(quán)利要求7所述的可穿戴壓力傳感器，其特征在于，所述碳納米管導(dǎo)電層包含金屬型碳納米管。

11.如權(quán)利要求10所述的可穿戴壓力傳感器，其特征在于，金屬型碳納米管的直徑為10～20nm、長度為2～10μm。

12.如權(quán)利要求7所述的可穿戴壓力傳感器，其特征在于，所述電極包含納米銀顆粒。