一种电阻式薄膜拉力传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电阻式薄膜拉力传感器，其采用可拉伸绝缘材料和导电材料制成，为单层结构或双层结构，总厚度为0.5～30μm，由涂有抗粘层的刚性衬底上剥离得到；所述单层结构为所述可拉伸绝缘材料和导电材料的混合体，该可拉伸绝缘材料与导电材料混合的质量比为10:1～1:2；所述双层结构包括由所述可拉伸绝缘材料构成的下层和由所述导电材料构成的位于该下层之上的上层。本发明专利技术采用特殊的方式制备所述电阻式薄膜拉力传感器，获得了超薄的结构，不仅提高了传感器的透明性和不可感知性、减少了传感器材料的使用、降低了传感器的重量，同时在传感器受到拉力作用时增大了传感器的形变量，提高了传感器的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电子器件，具体涉及一种电阻式薄膜拉力传感器及其制备方法，属于电子

技术介绍
人体关节部位如柔性膝盖、手指等的弯曲或者肌肉的拉伸是人体运动的标志，通过传感器感知并记录这些运动数据能够应用于康复治疗、健康监控、运动性能监控和人体运动捕捉等领域，例如将传感器贴合在颈部能够纠正看书、写字时的人体坐姿，或者在长时间埋头工作后对人发出健康警报；又如将传感器贴合到膝盖或腿部肌肉上以提高运动员训练的效率等等。这些都需要通过拉力传感器的检测而得到。拉力传感器的工作方式主要采用电阻式，即通过将弹性导体进行拉伸，其结构体在拉伸过程中发生形变而导致横截面减小，导电区域变长，从而使其电阻值发生变化。对拉力传感器的基本要求是满足可弯曲性、高灵敏度、快速响应以及与人体的兼容性，但到目前为止，对拉力传感器的要求尚未关注到传感器与人体皮肤贴合后的透明性和不可感知性。传感器的透明性和不可感知性增加了人体在穿戴传感器后的舒适性，因而对拉力传感器提出了更高的要求。因此，<br>如何在满足可弯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻式薄膜拉力传感器，其特征在于，所述传感器采用可拉伸绝缘材料和导电材料制成，为单层结构或双层结构，总厚度为0.5～30μm，由涂有抗粘层的刚性衬底上剥离得到。

【技术特征摘要】
1.一种电阻式薄膜拉力传感器，其特征在于，所述传感器采用可拉伸绝缘材料和导电材
料制成，为单层结构或双层结构，总厚度为0.5～30μm，由涂有抗粘层的刚性衬底上剥离得
到。
2.根据权利要求1所述的电阻式薄膜拉力传感器，其特征在于，所述单层结构为所述可
拉伸绝缘材料和导电材料的混合体，该可拉伸绝缘材料与导电材料混合的质量比为10:1～
1:2。
3.根据权利要求1所述的电阻式薄膜拉力传感器，其特征在于，所述双层结构包括由所
述可拉伸绝缘材料构成的下层和由所述导电材料构成的位于该下层之上的上层。
4.根据权利要求1所述的电阻式薄膜拉力传感器，其特征在于，所述可拉伸绝缘材料为
PDMS、PU或Ecoflex。
5.根据权利要求1所述的电阻式薄膜拉力传感器，其特征在于，所述导电材料为pH值
酸性或中性的PEDOT：PSS、PPy、单层或多层石墨烯、石墨、炭黑、单壁或多壁碳纳米管、
金属纳米线和直径为5～300nm的金属氧化物的纳米颗粒中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求5所述的电阻式薄膜拉力传感器，其特征在于，所述pH值酸性的PEDOT：
PSS的pH值在1～2.5之间，其中PEDOT与PSS的质量比为1:2.5～1:6；所述pH值中性的
PEDOT：PSS为pH值酸性的PEDOT：PSS经有机碱中和后形成的产物。
7.根据权利要求6所述的电阻式薄膜拉力传感器，其特征在于，所述有机碱为氨基甲脒、
甲胺、乙胺、乙醇胺、乙二胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、丙胺、异丙胺、1,3-丙二胺、1,2-
丙二胺、三丙胺、三乙醇胺、丁胺、异丁胺、叔丁胺、己胺、辛胺、苯胺、苄胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小军，陈苏杰，胡巍，卓本刚，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31