[發(fā)明專利]一種柔性雙功能電子皮膚及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110244056.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN115014592A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫靜;李毓祥;王冉冉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號(hào): G01L1/18
• 分類號(hào): G01L1/18;G01K7/00
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優(yōu)麗

1.一種柔性雙功能電子皮膚，由柔性雙功能電子皮膚傳感單元組成，其特征在于，所述傳感單元包括：上層導(dǎo)電MOF薄膜、電極材料和導(dǎo)線、下層導(dǎo)電MOF薄膜；所述上層/下層導(dǎo)電MOF薄膜包括：導(dǎo)電MOF材料、柔性襯底B、貼合于所述柔性襯底B表面的負(fù)載導(dǎo)電MOF材料的柔性襯底A；所述柔性襯底A、柔性襯底B均為彈性襯底；所述貼合方式為預(yù)聚合貼合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性雙功能電子皮膚，其特征在于，所述柔性雙功能電子皮膚由多個(gè)柔性雙功能電子皮膚傳感單元按特定方式排布組成，優(yōu)選地，所述特定排布方式為周期性陣列排布方式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性雙功能電子皮膚，其特征在于，所述導(dǎo)電MOF材料為導(dǎo)電Ni基MOF、導(dǎo)電銅基MOF、或?qū)щ娾捇鵐OF，優(yōu)選為導(dǎo)電Ni基MOF。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的柔性雙功能電子皮膚，其特征在于，所述柔性襯底A的拉伸楊氏模量＞柔性襯底B；優(yōu)選地，所述柔性襯底B的拉伸楊氏模量不超過柔性襯底A的拉伸楊氏模量的1/2；所述柔性襯底A的拉伸楊氏模量范圍在100Mpa -500Mpa。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的柔性雙功能電子皮膚，其特征在于，所述柔性襯底為A為尼龍膜、混合纖維素膜或者聚丙烯膜，優(yōu)選為混合纖維素膜；所述柔性襯底B為硅橡膠、苯乙烯系熱塑性彈性體或聚氨酯，優(yōu)選為硅橡膠，更優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的柔性雙功能電子皮膚，其特征在于，所述電子皮膚在0-300kPa范圍內(nèi)都有壓力傳感性能；所述電子皮膚在0-40K的溫差范圍內(nèi)，即在25℃-65℃的溫度范圍內(nèi)，具有線性的熱電壓變化響應(yīng)。

7.一種權(quán)利要求1-6所述的柔性雙功能電子皮膚的制備方法，其特征在于，包括：將導(dǎo)電MOF附著至柔性襯底A，直接貼合或按特定排布方式貼合于經(jīng)預(yù)聚合的所述柔性襯底B表面；再經(jīng)完全固化得到上層/下層導(dǎo)電MOF薄膜；將上層/下層導(dǎo)電MOF薄膜一端固定所述導(dǎo)線，隨后涂覆電極材料；然后將上層導(dǎo)電MOF薄膜與下層導(dǎo)電MOF薄膜面對(duì)面貼合，得到所述柔性雙功能電子皮膚。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，將所述導(dǎo)電MOF附著至所述柔性襯底A的方法包括旋涂法、滴涂法、濺射法或者界面生長(zhǎng)法；優(yōu)選地，所述界面生長(zhǎng)法的溫度為40-80℃；時(shí)間為1-15小時(shí)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述預(yù)聚合溫度為50-100℃，時(shí)間為1-10分鐘。

10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述完全固化溫度為50-100℃；時(shí)間為0.5-5小時(shí)。