[發明專利]一種仿生氣流全向感知柔性傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 202010114163.8
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111208316B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 韓志武;劉林鵬;張俊秋;牛士超;侯濤;孫濤;張昌超;孟憲存;劉振寧
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01P5/04
• 分類號: G01P5/04
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 朱陽波;王永文

1.一種仿生氣流全向感知柔性傳感器，其特征在于，包括：依次設置的柔性基底薄膜、柔彈性聚合物薄膜、導電層、微/納米棒；所述柔彈性聚合物薄膜上形成有若干個發射狀的仿生縫結構，所述導電層位于所述發射狀的仿生縫結構內，所述微/納米棒位于所述發射狀的仿生縫結構的發射中心，所述微/納米棒的彈性模量大于所述柔彈性聚合物薄膜的彈性模量；所述微/納米棒的彈性模量是所述柔彈性聚合物薄膜的彈性模量的100倍以上；所述微/納米棒受到氣流作用下的擺動時，所述柔彈性聚合物薄膜和所述導電薄膜均發生形變，且所述微/納米棒的擺動角大于所述微/納米棒擾曲偏轉的偏轉角。

2.根據權利要求1所述的仿生氣流全向感知柔性傳感器，其特征在于，所述柔性基底薄膜為聚酰亞胺薄膜、聚丙烯薄膜、聚酯薄膜、聚偏氟乙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的仿生氣流全向感知柔性傳感器，其特征在于，所述柔彈性聚合物薄膜為絕緣柔彈性聚合物薄膜。

4.根據權利要求3所述的仿生氣流全向感知柔性傳感器，其特征在于，所述柔彈性聚合物薄膜為聚二甲基硅氧烷薄膜、橡膠薄膜、環氧樹脂薄膜、水凝膠薄膜中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的仿生氣流全向感知柔性傳感器，其特征在于，所述導電層采用導電材料制成，所述導電材料包括：碳納米粒子，金屬納米粒子，合金納米粒子中的一種或多種；所述金屬納米粒子包括：金納米粒子、銀納米粒子、銅納米粒子；所述合金納米粒子包括鋁硼合金納米粒子、鋁鉻合金納米粒子、鐵錳合金納米粒子、鋁鉻釔合金納米粒子、銀銅鈀合金納米粒子。

6.根據權利要求1所述的仿生氣流全向感知柔性傳感器，其特征在于，所述發射狀的仿生縫結構的橫截面呈V形。

7.根據權利要求1所述的仿生氣流全向感知柔性傳感器，其特征在于，所述微/納米棒呈豎直毛桿狀，所述微/納米棒的長徑比為50-150。

8.一種如權利要求1-7任意一項所述的仿生氣流全向感知柔性傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一柔性基底薄膜；

在所述柔性基底薄膜上依次制備柔彈性聚合物薄膜，并在所述柔彈性聚合物薄膜的發射狀的仿生縫結構內制備導電層；

在所述導電層上所述發射狀的仿生縫結構的發射中心制備微/納米棒得到所述仿生氣流全向感知柔性傳感器。

9.根據權利要求8所述的仿生氣流全向感知柔性傳感器的制備方法，其特征在于，所述在所述導電層上所述發射狀的仿生縫結構的發射中心制備微/納米棒得到所述仿生氣流全向感知柔性傳感器，包括：

在所述導電層制備掩膜版，通過水熱反應在所述導電層上所述發射狀的仿生縫結構的發射中心生長微/納米棒得到所述仿生氣流全向感知柔性傳感器。