[發明專利]一種摩擦電式壓力傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 202010954548.5
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112097962B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 文震;孫旭輝;張婷婷;劉伊娜
• 申請（專利權）人: 蘇州慧聞納米科技有限公司
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00;G01L9/00;B32B33/00
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 張玉濤

1.一種摩擦電式壓力傳感器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供一具有凹腔的模具，并在所述凹腔內置入磁流體；

在所述模具的下方放置永磁體，以在所述永磁體產生的磁場下將所述磁流體的形狀改變為陣列式布置的多個永磁體尖端結構；

將可固化聚合物混合溶液施加在所述凹腔內，且浸沒所述多個永磁體尖端結構，在所述可固化聚合物混合溶液完全固化后進行剝離操作，以獲得聚合物模板；

將可拉伸材料前驅體填充在所述聚合物模板內，并在所述可拉伸材料前驅體完全固化后進行剝離操作，以獲得其第一表面具有陣列式布置的多個摩擦層尖端結構的可拉伸摩擦層；

將所述可拉伸摩擦層、間隔層、第一電極層和第二電極層進行組裝，以使所述間隔層位于所述可拉伸摩擦層上，所述第一電極層和所述第二電極層分別位于所述間隔層的兩側，并使所述第一電極層與所述可拉伸摩擦層的所述多個摩擦層尖端結構之間具有間隔，從而制備獲得摩擦電式壓力傳感器；

在所述模具的下方放置永磁體，以在所述永磁體產生的磁場下將所述磁流體的形狀改變為陣列式布置的多個永磁體尖端結構的步驟中：通過調節所述永磁體和所述模具之間的角度來改變所述永磁體尖端結構與所述第一表面之間的夾角，通過調節所述永磁體和所述模具之間的距離來改變所述永磁體尖端結構的長度。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，通過將所述永磁體和所述模具之間的角度在范圍在0-90°之間調節，從而使所述永磁體尖端結構與所述第一表面之間的夾角在范圍在0-90°之間改變。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，通過將所述永磁體和所述模具之間的角度在范圍在30-80°之間調節，從而使所述永磁體尖端結構與所述第一表面之間的夾角在范圍在10-60°之間改變。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，通過將所述永磁體和所述模具之間的距離在范圍在0.5-6cm之間調節，從而使所述永磁體尖端結構的長度在范圍在200-800μm之間調節。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于，將可固化聚合物混合溶液施加在所述凹腔內的步驟中，所述可固化聚合物混合溶液為聚乙二醇二丙烯酸酯樹脂和紫外光引發劑的混合溶液。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述紫外光引發劑和所述聚乙二醇二丙烯酸酯樹脂的質量比為范圍在3-5％中任一值。

7.一種摩擦電式壓力傳感器，其特征在于，所述摩擦電式壓力傳感器由權利要求1-6中任一項所述的制備方法制備獲得。

8.根據權利要求7所述的摩擦電式壓力傳感器，其特征在于，所述摩擦電式壓力傳感器的可拉伸摩擦層具有第一表面和形成在所述第一表面上的尖端結構；

所述尖端結構與所述第一表面之間的夾角為范圍在0-90°中任一值。

9.根據權利要求8所述的摩擦電式壓力傳感器，其特征在于，所述尖端結構與所述第一表面之間的夾角為范圍在10-60°中任一值。

10.根據權利要求9所述的摩擦電式壓力傳感器，其特征在于，所述尖端結構的長度為范圍在100-1000μm中任一值。