[發明專利]一種三維景深觸覺傳感器及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210310361.0
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114705225A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 邰艷龍;朱珊珊;曾賢賢;黃佳鑫;霍爾虎特;陳大柱;李光林
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14;C23C14/04;C23C14/20;C23C14/35
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈;李玉娜

1.一種三維景深觸覺傳感器，其特征在于，所述三維景深觸覺傳感器包括介電層和導電層；所述介電層為摻雜有納米顆粒的聚合物；所述導電層設置于所述介電層的至少一個表面上。

2.根據權利要求1所述的三維景深觸覺傳感器，其特征在于，所述導電層設置于所述介電層的任意一個表面上。

3.根據權利要求1所述的三維景深觸覺傳感器，其特征在于，所述聚合物為聚乙烯-醋酸乙烯酯或聚甲基丙烯酸甲酯；

優選地，所述介電層為摻雜有納米顆粒的柔性聚合物薄膜，進一步優選為聚乙烯-醋酸乙烯酯薄膜；

優選地，所述介電層的厚度為50～300μm；進一步優選為100～200μm。

4.根據權利要求1所述的三維景深觸覺傳感器，其特征在于，所述納米顆粒選自鈦酸鋇、二氧化鈦中的至少一種；

優選地，所述納米顆粒的粒徑為30～50nm，進一步優選為30nm；

優選地，所述摻雜有納米顆粒的聚合物中的納米顆粒的摻雜量為4～16wt％。

5.根據權利要求1所述的三維景深觸覺傳感器，其特征在于，所述導電層選自金導電層、銀導電層、銅導電層中的任一種；

優選地，所述導電層的厚度為為30～100nm，進一步優選為30～50nm。

6.權利要求1-5任一所述的三維景深觸覺傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制備納米顆粒-聚合物復合薄膜介電層：

將納米顆粒超聲分散于聚合物溶液中，固化成膜；

(2)制備導電層：

在步驟(1)得到的復合薄膜的表面圖案濺射金屬制備導電層。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述聚合物溶液為將乙烯-醋酸乙烯酯粉末溶解于有機溶劑中的溶液；

優選地，所述有機溶劑選自二氯甲烷、丙酮和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一種；進一步優選為二氯甲烷；

優選地，所述溶解為80℃以下的攪拌條件下，將聚乙烯-醋酸乙烯酯粉末溶解于二氯甲烷；

優選地，所述超聲分散為20～25℃超聲分散。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述固化成膜為將納米顆粒超聲分散于聚合物溶液后置于平面容器中或涂覆于平面基底上，揮發溶劑，固化成膜。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述圖案濺射為磁控濺射。

10.權利要求1-5任一所述的三維景深觸覺傳感器在制備柔性傳感器件中的應用，其特征在于，在制備非接觸式傳感器件中的應用。