[發(fā)明專利]一種基于4D打印技術(shù)成形的聽覺傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110046002.4
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112857557A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周燕;甘杰;李霏;文世峰;蔡志娟;馬國財;段隆臣;史玉升
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）;北京電子工程總體研究所
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06;C08L67/04;C08L61/16;C08K3/04;C08K7/06;C08K3/08;B33Y70/10
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 張毅

1.一種基于4D打印技術(shù)成形的聽覺傳感器，其特征在于：包括薄片(1)、微位移放大機構(gòu)(2)、電容器(3)、電致形狀記憶聚合物(4)和電源(5)；所述薄片(1)與所述微位移放大機構(gòu)(2)的一端相連接，所述微位移放大機構(gòu)(2)的另一端與所述電容器(3)的可移動式電極板相連接，所述薄片(1)對外界振動與氣流摩擦反應(yīng)靈敏，所述微位移放大機構(gòu)(2)將所述薄片(1)產(chǎn)生的微小位移進(jìn)行放大并傳導(dǎo)至所述電容器(3)的可移動式電極板；所述電容器(3)、電致形狀記憶聚合物(4)和電源(5)通過導(dǎo)線(6)構(gòu)成閉合電回路。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于4D打印技術(shù)成形的聽覺傳感器，其特征在于：所述薄片(1)為金屬材質(zhì)的凹形圓片，厚度為0.5～2mm，直徑為10～30cm。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于4D打印技術(shù)成形的聽覺傳感器，其特征在于：所述電容器(3)采用3D打印成形的多孔結(jié)構(gòu)極板。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于4D打印技術(shù)成形的聽覺傳感器，其特征在于：所述電容器(3)的介質(zhì)材料采用3D打印成形的彈性氣凝膠。

5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的一種基于4D打印技術(shù)成形的聽覺傳感器，其特征在于：所述電致形狀記憶聚合物(4)由導(dǎo)電顆粒與形狀記憶高分子材料經(jīng)4D打印制備而成。

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于4D打印技術(shù)成形的聽覺傳感器，其特征在于：所述導(dǎo)電顆粒包括金屬導(dǎo)電顆粒、炭黑顆粒、炭纖維、碳納米管或?qū)щ姼叻肿印?/p>

7.如權(quán)利要求6所述的一種基于4D打印技術(shù)成形的聽覺傳感器，其特征在于：所述形狀記憶高分子材料包括聚乳酸、聚醚醚酮或交聯(lián)聚乙烯。

8.如權(quán)利要求7所述的一種基于4D打印技術(shù)成形的聽覺傳感器，其特征在于：所述導(dǎo)電顆粒為炭黑顆粒，粒徑為100～400nm；所述形狀記憶高分子材料為聚乳酸。

9.如權(quán)利要求5所述的一種基于4D打印技術(shù)成形的聽覺傳感器，其特征在于：所述電致形狀記憶聚合物(4)的具體制備過程如下：S1：首先稱取適當(dāng)質(zhì)量的形狀記憶高分子漿料，并稱取8～12％質(zhì)量比的導(dǎo)電顆粒摻入其中，用攪拌機攪拌1～2h至復(fù)合材料混合均勻；S2：稱取適量上述混合均勻的復(fù)合材料于噴頭中，采用DIW直寫式3D打印設(shè)備在200～600mm/s速度下成型出具有一定尺寸的電致形狀記憶聚合物(4)；S3：隨后用加熱槍將打印好的電致形狀記憶聚合物(4)在60℃～120℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行固化處理，得到變形功能及機械功能均符合要求的電致形狀記憶聚合物(4)。

10.如權(quán)利要求1-4任一項所述的一種基于4D打印技術(shù)成形的聽覺傳感器，其特征在于：所述薄片(1)、微位移放大機構(gòu)(2)、電容器(3)、電致形狀記憶聚合物(4)和導(dǎo)線(6)打印一體成型。