[發(fā)明專利]一種織物型柔性復(fù)合式傳感器及其制作方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910702022.5 | 申請日： | 2019-07-31 |
| 公開（公告）號： | CN110412487B | 公開（公告）日： | 2021-04-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張曉升;阮啟恒;李曉文;鄧海濤;文丹良 | 申請（專利權(quán)）人： | 電子科技大學 |
| 主分類號： | G01R33/06 | 分類號： | G01R33/06;G01N27/22 |
| 代理公司： | 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220 | 代理人： | 李朝虎 |
| 地址： | 610000 四川省成*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 織物 柔性 復(fù)合 傳感器 及其 制作方法 | ||
1.一種織物型柔性復(fù)合式傳感器，其特征在于：包括織物基底(1)、印刷電極(2)和功能薄膜(3)，所述印刷電極(2)設(shè)置于織物基底(1)和功能薄膜(3)之間，所述印刷電極(2)為相互嵌套在一起的螺旋狀平面線圈組成的電極，電極的內(nèi)側(cè)端點、外側(cè)端點作為傳感器的接出端；所述功能薄膜(3)由滴加到印刷電極(2)上的蠶絲蛋白溶液在水蒸發(fā)后得到，功能薄膜(3)作為傳感器內(nèi)部電容的電介質(zhì)，使得傳感器電容大小隨濕度改變；所述傳感器通過印刷電極(2)實現(xiàn)電磁通量的檢測，通過印刷電極(2)和功能薄膜(3)實現(xiàn)對濕度的檢測；
所述印刷電極(2)為兩個或者多個相互嵌套在一起的螺旋狀平面線圈組成的電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物型柔性復(fù)合式傳感器，其特征在于：所述織物基底(1)為柔性織物基底，柔性織物基底采用滌綸材質(zhì)無塵布或者棉織物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物型柔性復(fù)合式傳感器，其特征在于：印刷電極(2)采用絲網(wǎng)印刷工藝制備而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物型柔性復(fù)合式傳感器，其特征在于：所述功能薄膜(3)由滴加到印刷電極(2)上的蠶絲蛋白溶液在水蒸發(fā)后得到，其中，所述蠶絲蛋白指絲素蛋白，通過濕度改變進而改變相互嵌套的螺旋狀印刷電極間的電容。
5.一種如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的織物型柔性復(fù)合式傳感器的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
1)、選取柔性織物基底(1)；
2)、加工絲印網(wǎng)板：在絲印網(wǎng)板上形成設(shè)計好的圖案；
3)、印刷油墨電極：使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將步驟2)得到的網(wǎng)板上的圖形印刷到準備好的織物基底(1)上，使碳漿油墨固化，得到印刷電極(2)；
4)、制備蠶絲蛋白功能薄膜：在步驟3)得到的印刷電極(2)表面滴加蠶絲蛋白溶液，隨著水分蒸發(fā)形成功能薄膜(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種織物型柔性復(fù)合式傳感器的制備方法，其特征在于：步驟2)具體包括如下步驟：
21)、在矢量圖繪制軟件CorelDRAW中完成圖案設(shè)計，使用軟件自帶的曲線模型繪制相互嵌套的螺旋線，并設(shè)置曲線的粗細為0.5-2mm；
22)、分別計算螺旋線的半徑，使得各螺旋線之間的間距為1mm，繪制圖案占用的長度為41-82mm，寬度為40-80mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種織物型柔性復(fù)合式傳感器的制備方法，其特征在于：步驟3)具體包括如下步驟：
31)、將織物基底(1)放置在絲印臺的臺面上，將網(wǎng)板固定在絲印臺的夾具中，調(diào)節(jié)夾具高度使得網(wǎng)板水平放置且離織物基底(1)有1mm的豎直距離；
32)、在網(wǎng)板上圖案一端的非圖形區(qū)域倒上油墨，并使用刮刀以45度角傾斜置于油墨上方，將網(wǎng)版上的油墨經(jīng)過圖形區(qū)域刮至圖形的另一端；印刷完成后將網(wǎng)板升起，取出印刷好的織物；
33)、將印好的織物放置在玻璃板上，將玻璃板在80℃烘箱中放置20分鐘，得到印刷電極(2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種織物型柔性復(fù)合式傳感器的制備方法，其特征在于：步驟4)具體包括如下步驟：
41)、將織物基底(1)未印刷的一面向下放置在培養(yǎng)皿中，向印刷電極(2)上滴加蠶絲蛋白溶液，將印刷電極(2)全部覆蓋；
42)、將培養(yǎng)皿放置于40℃烘箱中30分鐘后，取出，完成柔性復(fù)合式傳感器的印刷電極(2)表面的功能薄膜(3)的制備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種織物型柔性復(fù)合式傳感器的制備方法，其特征在于：蠶絲蛋白溶液的制備方法包括以下步驟：
51)、桑蠶繭去絲膠：將家蠶繭剪碎后加入沸騰的碳酸鈉溶液中，煮沸45分鐘后取出絲素蛋白，去離子水清洗5次后干燥；
52)、蠶絲蛋白溶解：將干燥的蠶絲蛋白放入干凈的燒杯中，在燒杯中加入溴化鋰溶液，然后放入60℃烘箱中溶解4小時；
53)、蠶絲蛋白透析：將溶解蠶絲蛋白后的溴化鋰溶液在去離子水中進行透析48小時；
54)、蠶絲蛋白過濾：從透析袋中取出蠶絲蛋白溶液，用孔徑5μm的微孔過濾器進行過濾。
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