[發明專利]高敏感壓力傳感器、制作方法及智能腕帶

在審

• 申請號: 202010312832.2
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111419203A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 劉向陽;邱野;黃亞芬;于瑞
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/021;A61B5/00;B32B9/02;B32B9/04;B32B27/06;B32B27/30
• 代理公司: 廈門創象知識產權代理有限公司 35232
• 代理人: 崔建鋒

1.一種高敏感壓力傳感器，其特征在于，所述高敏感壓力傳感器為層狀結構，由上至下依次包括上電極層、敏感層和下電極層，其中，所述上電極層包括蠶絲膜和濺射銀層，所述敏感層為多壁碳納米管、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和環己烷配置而成的敏感層膜，所述下電極層包括蠶絲膜和濺射銀層。

2.一種高敏感壓力傳感器的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據多壁碳納米管、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和環己烷溶液配置敏感層溶液，并將配置好的所述敏感層溶液提拉形成膜，以獲取敏感層膜；

根據水、NaHCO3、蠶絲和LiBr溶液制備蠶絲溶液，并將所述蠶絲溶液靜置在干燥箱內形成膜，以獲取蠶絲膜；

在所述蠶絲膜表面磁控濺射銀以作為上電極層和下電極層；

將敏感層膜固定在所述上電極層和所述下電極層中間，以組裝得到高敏感壓力傳感器。

3.如權利要求2所述的蠶絲柔性電極的制作方法，其特征在于，根據多壁碳納米管、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和環己烷溶液配置敏感層溶液，包括以下步驟：

將多壁碳納米管與環己烷溶液混合，并進行攪拌超聲，以得到均勻溶液；

在所述均勻溶液內加入氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，并進行攪拌超聲，以得到敏感層溶液。

4.如權利要求3所述的蠶絲柔性電極的制作方法，其特征在于，所述多壁碳納米管占質量比15％，所述氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物占質量比85％，所述環己烷溶液為50ml。

5.如權利要求3所述的蠶絲柔性電極的制作方法，其特征在于，將多壁碳納米管與環己烷溶液混合后，先磁力攪拌20分鐘后再超聲1.5～3小時，超聲功率為300w。

6.如權利要求3所述的蠶絲柔性電極的制作方法，其特征在于，在所述均勻溶液內加入氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物后，先磁力攪拌20分鐘后再超聲3小時，超聲功率為300w。

7.如權利要求1所述的蠶絲柔性電極的制作方法，其特征在于，根據水、NaHCO3、蠶絲和LiBr溶液制備蠶絲溶液，包括以下步驟：

將蠶絲和NAHCO3加入水中混合加熱，重復沖洗多次后，得到脫膠后的蠶絲，并進行烘干；

取烘干后的蠶絲加入LiBr溶液進行充分溶解；

將溶解后的蠶絲溶液放在透析袋中進行透析，以得到最終的蠶絲溶液。

8.如權利要求7所述的蠶絲柔性電極的制作方法，其特征在于，將5g的NAHCO3和5g的蠶絲加入1L的水中混合煮30分鐘，每30分鐘沖洗一次，沖洗3次后放在60°溫度下烘干3小時；

取5g烘干的蠶絲與9.3mol/L的LiBr溶液35ml混合4小時，并在60°環境靜置加熱，以使5g的蠶絲充分溶解；

將溶解后的蠶絲溶液放在透析袋中，比例為3ml：1cm，加2cm的頭袋用熱水加熱沸騰后10-15min過濾，以得到最終的蠶絲溶液。

9.如權利要求1-6中任一項所述的蠶絲柔性電極的制作方法，其特征在于，所述敏感層溶液使用粗糙表面的PDMS塊進行提拉，參數為下降速度1000um/s，浸漬時間5s，提拉高度55mm，提拉速度500um/s，停留時間400s，提拉次數1次。

10.一種智能腕帶，其特征在于，包括如權利要求1-9中任一項所述的高敏感壓力傳感器。