[發明專利]一種石墨烯/碳納米管（CNTs）柔性壓力傳感器及制作方法

有效

• 申請號: 202110079721.6
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112857634B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 羅春麗;蘇興杰;閆衛國
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種石墨烯/碳納米管柔性壓力傳感器，其特征在于，包括：

PDMS(1)、PS微球陣列(2)、石墨烯/多壁碳納米管混合導電涂層(3)、銅膏(4)、銅線(5)、絕緣膠帶(6)；所述PDMS(1)為預聚物與固化劑按10∶1比例均勻混合后，放置在60℃的鼓風干燥箱中制得的，所述PS微球陣列(2)是通過微球自組裝得到的，所述多壁碳納米管型號為GM-401，所述銅線(5)直徑為0.5mm，所述絕緣膠帶(6)起到貼合、固定上下兩個電極的作用；

所述壓力傳感器的制備方法包括以下步驟：

S1：將預聚物與固化劑按10∶1的比例混合，充分攪拌后靜置，待氣泡逸至溶液表面并破裂后，放入60℃的電熱恒溫鼓風干燥箱中30分鐘，得到PDMS；

S2：用微槍量取100微升體積的PS微球和酒精的混合液，滴在盛有清水的碗狀容器中，讓微球自由組合2分鐘，然后取少量表面活性劑洗潔精，浸于水面，將微球聚攏到一起，形成排列有序且緊密的PS微球陣列；

S3：將制得的PDMS用氧等離子轟擊，使得PDMS表面親水，然后用鑷子夾住PDMS，撈取漂浮于水面的PS微球陣列，放入鼓風干燥箱中進行常溫干燥；

S4：用微型刷子蘸取少量石墨烯/CNTs混合溶液，均勻涂覆于帶有PS微球陣列的PDMS表面，放入鼓風干燥箱中進行常溫干燥；

S5：在一端放上銅線并涂上銅膏，放入鼓風干燥箱中進行常溫干燥；

S6：將用步驟S1-S5制作的兩個相同電極，帶有導電涂層的那面，面對面貼合，最后用絕緣膠帶固定好。

2.根據權利要求1所述的一種石墨烯/碳納米管柔性壓力傳感器，其特征在于，所述PDMS(1)通過改變其固化時的溫度來調節硬度。

3.根據權利要求1所述的一種石墨烯/碳納米管柔性壓力傳感器，其特征在于，所述PS微球陣列(2)的制備難易和對傳感器靈敏度的影響與微球直徑大小相關。

4.根據權利要求1所述的一種石墨烯/碳納米管柔性壓力傳感器，其特征在于，所述石墨烯/多壁碳納米管混合導電涂層(3)的導電性，在1～3層內，隨著導電涂層的層數增加而顯著增強。

5.根據權利要求1所述的一種石墨烯/碳納米管柔性壓力傳感器，其特征在于，所述銅膏(4)的濃度對傳感器的整體電阻大小會有影響。

6.根據權利要求1所述的一種石墨烯/碳納米管柔性壓力傳感器，其特征在于，所述絕緣膠帶(6)的寬度為0.5cm。

7.根據權利要求1所述的一種石墨烯/碳納米管柔性壓力傳感器的制備方法，其特征在于，所述的步驟S2中PS微球和酒精的混合液，PS微球和酒精的體積比為1∶1～1∶3。