[發(fā)明專利]可拉伸應(yīng)變傳感器材料及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111373123.6
• 申請(qǐng)日: 2021-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN113804097A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李靜;李文博;劉靜;王佳偉;李炯利;王旭東;羅圭納;王剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京石墨烯技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/16
• 分類號(hào): G01B7/16;C01B32/19;C01B32/194
• 代理公司: 北京華進(jìn)京聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 彭輝

1.一種可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，包括石墨烯氣凝膠層、金屬網(wǎng)絡(luò)層和有機(jī)聚合物彈性材料，所述金屬網(wǎng)絡(luò)層疊加在所述石墨烯氣凝膠層上，所述石墨烯氣凝膠層中具有定向排列的石墨烯片，所述定向排列的石墨烯片的直立方向與所述疊加方向一致，所述定向排列的石墨烯片之間通過石墨烯連接，所述有機(jī)聚合物彈性材料填充在所述石墨烯氣凝膠層的孔隙和所述金屬網(wǎng)絡(luò)層的孔隙中，所述可拉伸應(yīng)變傳感器材料具有多個(gè)朝向所述疊加方向貫穿的通孔，使得所述可拉伸應(yīng)變傳感器材料形成網(wǎng)格狀鏤空結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，所述通孔具有相同的尺寸和相同的形狀。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，在未發(fā)生形變時(shí)，所述通孔具有相對(duì)于所述疊加方向的橫截面形狀；所述橫截面形狀為菱形。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，所述菱形的長(zhǎng)軸和短軸的比值為1~9。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，所述通孔在所述可拉伸應(yīng)變傳感器材料中均勻分布。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，相鄰的所述通孔之間的寬度相等。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，所述通孔形成通孔陣列，所述通孔陣列由多列組成，后一列的通孔排布于相鄰前一列的兩個(gè)相鄰?fù)字g。

8.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，未填充所述有機(jī)聚合物彈性材料時(shí)，所述石墨烯氣凝膠層的孔隙率為95%~99%。

9.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，所述石墨烯片的含氧量為 15%~20%；所述石墨烯片的平均直徑為5 um ~10um。

10.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，未填充所述有機(jī)聚合物彈性材料時(shí)，所述金屬網(wǎng)絡(luò)層的孔隙率為 30%~60%。

11.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，所述通孔占所述可拉伸應(yīng)變傳感器材料的孔隙率為30%~60%。

12.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，所述金屬網(wǎng)絡(luò)層的材料選自銅、金、銀和鉑中的任意一種或多種。

13.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料，其特征在于，所述有機(jī)聚合物彈性材料選自橡膠。

14.可拉伸應(yīng)變傳感器，其特征在于，包括權(quán)利要求1~13任一項(xiàng)所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料以及與所述可拉伸應(yīng)變傳感器材料電連接的引線。

15.權(quán)利要求1~13任一項(xiàng)所述的可拉伸應(yīng)變傳感器材料在可穿戴電子器件、智能機(jī)器人、醫(yī)療監(jiān)測(cè)儀器或仿生假肢中的應(yīng)用。