[發(fā)明專利]一種單電極透明柔性電子皮膚及其制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810287132.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN108303145A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍?jiān)茲?/a>;王曉雄;宋威志;付潔;張俊;猶明浩;邱薈靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;D04H1/728;D04H1/4318;D01D5/00
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 牟海峰

本發(fā)明公開了一種單電極柔性電子皮膚，包括功能層，所述功能層為柔性納米纖維膜，所述功能層由靜電紡絲法制得，所述功能層的下表面為電極層。所述功能層透明，對(duì)可見光的透過率高，所述電極層為單獨(dú)且唯一的電極層。本發(fā)明的電子皮膚材料簡單，可分辨壓力和溫度，解決了現(xiàn)有技術(shù)功能單一的問題；由于使用了無毒且生物相容性好的超薄鐵電柔性聚合物材料，透明度高，所以能很好的與人體皮膚融為一體，便于構(gòu)筑成可穿戴器件；同時(shí)可單獨(dú)工作，不需要外加電壓，解決了現(xiàn)有技術(shù)中工作電壓高、功耗大的問題；加上整個(gè)器件輕小靈巧具有攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)，將在智能機(jī)器人領(lǐng)域獲得較好的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于傳感器領(lǐng)域，涉及一種單電極透明柔性電子皮膚及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著人工智能的飛速發(fā)展，對(duì)人機(jī)交互界面的要求也越來越高。柔性的電子皮膚在智能機(jī)器人和可穿戴人體健康監(jiān)視器等方面都有很多應(yīng)用。人體皮膚能夠同時(shí)檢測各種不同的信息，如摩擦、觸摸、按壓、溫度、濕度。但是，由于不同功能的傳感器的相互干擾，制造一種多功能的電子皮膚仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。近年來，電子皮膚出現(xiàn)爆炸式發(fā)展。但它們大多數(shù)功能單一或是工藝復(fù)雜再或者是有未知的生物毒性，限制了它們的廣泛應(yīng)用。所以，開發(fā)一種制備工藝簡單并且具有多功能的生物相容性好的電子皮膚顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種單電極透明柔性電子皮膚及其制備方法，該電子皮膚可以同時(shí)測量壓力和溫度，單一電極，結(jié)構(gòu)簡單，不需要外加電壓，功耗小且生物相容性好。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種單電極柔性電子皮膚，包括功能層，所述功能層為柔性納米纖維膜，所述功能層的下表面為電極層。

如上所述的一種單電極柔性電子皮膚，所述柔性納米纖維膜為通過靜電紡絲法制備的熱塑性納米纖維。

如上所述的一種單電極柔性電子皮膚，所述柔性納米纖維膜的厚度為20-30μm。

如上所述的一種單電極柔性電子皮膚，所述柔性納米纖維膜為聚偏氟乙烯納米纖維膜。

如上所述的一種單電極柔性電子皮膚，所述聚偏氟乙烯納米纖維膜的厚度為25μm。

如上所述的一種單電極柔性電子皮膚，所述電極層為單獨(dú)且唯一的電極層。

如上所述的一種單電極柔性電子皮膚，所述電極層由氧化銦錫或金構(gòu)成。

如上所述的一種單電極柔性電子皮膚，所述電極層通過蒸鍍方式制得。

如上所述的一種單電極柔性電子皮膚，所述電子皮膚是像素化的、陣列式電子皮膚。

如上所述的一種單電極柔性電子皮膚，所述功能層透明，對(duì)可見光的透過率高。

一種所述的單電極柔性電子皮膚的制作方法，包括以下步驟：

(1)在受體或智能機(jī)器人表面制作陣列化的電極層；

(2)配制紡絲溶液，在步驟(1)制得的電極層表面進(jìn)行靜電紡絲，制得柔性納米纖維膜，即制得單電極柔性電子皮膚。