[發明專利]一種適于曲面應力測量的柔性壓力傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 202010633315.5
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111780898A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 王鳳霞;林起航;王銘炯;陳濤;孫立寧
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18
• 代理公司: 蘇州見山知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32421
• 代理人: 袁麗花

1.一種適用于曲面應力測量的柔性壓力傳感器，其特征在于，所述柔性壓力傳感器包括：

墊片模具，用于作為待檢測曲面物的替換物，包括第一容納腔和第二容納腔，所述第一容納腔和所述第二容納腔關于中心軸對稱；

多個力感應層，用于感應膝關節的應力大小，均勻分布在第一容納腔內和第二容納腔內；

絲網印刷電極，用于連接所述多個力感應層；

柔性封裝層，用于將所述多個力感應層和所述絲網印刷電極分別封裝在第一容納腔內和第二容納腔內。

2.根據權利要求1所述的一種適用于曲面應力測量的柔性壓力傳感器，其特征在于，所述第一容納腔內分布3個力感應層，每個力感應層通過所述絲網印刷電極連接；所述第二容納腔內分布3個力感應層，每個力感應層通過所述絲網印刷電極連接。

3.根據權利要求2所述的一種適用于曲面應力測量的柔性壓力傳感器，其特征在于，3個力感應層均勻間距地分布在第一容納腔內或者第二容納腔內。

4.根據權利要求1所述的一種適用于曲面應力測量的柔性壓力傳感器，其特征在于，每個力感應層包括柔性基底、印刷電極單元、力感應層單元、柔性封裝單元。

5.根據權利要求1所述的一種適用于曲面應力測量的柔性壓力傳感器，其特征在于，所述力感應層采用生物兼容的柔性壓阻材料制成。

6.根據權利要求1所述的一種適用于曲面應力測量的柔性壓力傳感器，其特征在于，所述柔性壓阻材料包括導電織物、氣凝膠和離子凝膠的一種或者多種。

7.根據權利要求1所述的一種適用于曲面應力測量的柔性壓力傳感器，其特征在于，所述絲網印刷電極采用絲網印刷方式結合導電油墨印刷而成。

8.根據權利要求1所述的一種適用于曲面應力測量的柔性壓力傳感器，其特征在于，所述柔性封裝層采用生物兼容的柔性聚合物將所述力感應層、絲網印刷電極與墊片模具固定。

9.根據權利要求1所述的一種適用于曲面應力測量的柔性壓力傳感器，其特征在于，所述墊片模具采用3D打印光固化方法，以半月形凹槽設計圖案為基礎制作而成。

10.一種適用于曲面應力測量的柔性壓力傳感器的制備方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

步驟S1:在預設形狀的模具上制備柔性基底作為絲網印刷電極的基底；

步驟S2:在步驟S1的基礎上，采用絲網印刷方式、以導電油墨為印刷材料，印刷一層導電電極作為柔性壓力傳感器的絲網印刷電極；

步驟S3：在制備好的彈性體中摻雜預設比例的導電材料，作為柔性壓力傳感器的力感應層；

步驟S4：采用3D打印技術，結合樹脂尼龍材料，制備具有半月形凹槽形狀的墊片模具；

步驟S5：在步驟S4的基礎上，結合生物兼容性的柔性聚合物，制備柔性封裝層，將墊片模具、力感應層和絲網印刷電極封裝成一體。