一种柔性可拉伸的多功能纳米纤维传感器及其制备方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种柔性可拉伸的多功能纳米纤维传感器及其制备方法
本专利技术属于柔性传感器制备
，具体涉及一种柔性可拉伸的多功能纳米纤维传感器及其制备方法，应用于人体健康和全范围运动的监测，具体涉及可穿戴电子皮肤领域。
技术介绍
柔性传感器是指采用柔性材料制成的传感器，具有良好的柔韧性、延展性、甚至可自由弯曲甚至折叠，而且结构形式灵活多样，可根据测量条件的要求任意布置，能够非常方便地对特殊环境与特殊信号进行精确快捷测量，因此柔性传感技术在人工智能、健康医疗器械和可穿戴电子产品中有重要作用。普通传感器其硬脆的性质使电子器件难以进行弯曲或延展，一旦有较大变形将导致电子器件损坏，因此，测量范围也受到较大影响。随着信息时代的应用需求越来越高，对被测量信息的范围、精度和稳定情况等各性能参数的期望值和理想化要求逐步提高。因此，与柔性压力传感器本身相关的研究旨在通过采取不同的手段提升器件在灵敏度，量程，重复性，一致性等方面的性能指标。碳纳米管、石墨烯、高分子膜、高分子电解质和有机聚合物等更多性能优越的材料将被逐渐应用于已经成熟的柔性传感器，其延展性和其他性能将会有较大程度的提高。利用这些...
【技术保护点】
一种柔性可拉伸的多功能纳米纤维传感器，其特征在于：该多功能纳米纤维传感器是以静电纺技术制备的掺杂氧化石墨烯的聚氨酯纳米纤维膜作为柔性基体，通过原位聚合的方法在掺杂氧化石墨烯的聚氨酯纳米纤维膜表面原位聚合聚噻吩，制备得到掺杂氧化石墨烯的聚氨酯/聚噻吩纳米纤维膜，其中构成掺杂氧化石墨烯的聚氨酯/聚噻吩纳米纤维膜的纳米纤维具有皮芯结构，然后在具有皮芯结构的掺杂氧化石墨烯的聚氨酯/聚噻吩纳米纤维膜的表面复合带有导电铜丝的凝胶膜从而制备得到一种可以传感压力、拉伸和弯曲的柔性可拉伸多功能纳米纤维传感器。
【技术特征摘要】
1.一种柔性可拉伸的多功能纳米纤维传感器，其特征在于：该多功能纳米纤维传感器是以静电纺技术制备的掺杂氧化石墨烯的聚氨酯纳米纤维膜作为柔性基体，通过原位聚合的方法在掺杂氧化石墨烯的聚氨酯纳米纤维膜表面原位聚合聚噻吩，制备得到掺杂氧化石墨烯的聚氨酯/聚噻吩纳米纤维膜，其中构成掺杂氧化石墨烯的聚氨酯/聚噻吩纳米纤维膜的纳米纤维具有皮芯结构，然后在具有皮芯结构的掺杂氧化石墨烯的聚氨酯/聚噻吩纳米纤维膜的表面复合带有导电铜丝的凝胶膜从而制备得到一种可以传感压力、拉伸和弯曲的柔性可拉伸多功能纳米纤维传感器。2.根据权利要求1所述的柔性可拉伸的多功能纳米纤维传感器，其特征在于：所述的柔性可拉伸的多功能纳米纤维传感器的长度为5-10mm，宽度≥5-10mm，厚度≥0.01mm。3.根据权利要求1所述的柔性可拉伸的多功能纳米纤维传感器，其特征在于：所述的具有皮芯结构的掺杂氧化石墨烯的聚氨酯/聚噻吩纳米纤维的皮层由导电高分子聚噻吩颗粒组成，皮层厚度为50-200nm，所述的具有皮芯结构的掺杂氧化石墨烯的聚氨酯/聚噻吩纳米纤维的芯层为掺杂氧化石墨烯的聚氨酯纳米纤维，芯层纳米纤维的直径为100-500nm，所述的掺杂氧化石墨烯的聚氨酯/聚噻吩纳米纤维膜的厚度为80-200μm。4.根据权利要求1所述的柔性可拉伸的多功能纳米纤维传感器，其特征在于：所述的凝胶膜为聚二甲基硅氧烷膜，厚度0.01-5mm；所述的导电铜丝的直径为0.1-5mm。5.根据权利要求1~4任一所述的柔性可拉伸的多功能纳米纤维传感器的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）将二甲基甲酰胺和四氢呋喃按照质量比1:1-0.1配置得到混合溶剂，将氧化石墨烯粉末加入混合溶剂中，常温下超声分散3-8h得到均匀的氧化石墨烯溶液，然后加入聚氨酯颗粒，常温下磁力搅拌5-15h得到掺杂氧化石墨烯的聚氨酯溶液；（2）将步骤（1）中所得的掺杂氧化石墨烯的聚氨酯溶液作为纺丝溶液，转移至注射器中进行静电纺丝，采用滚筒作为接收装置，得到掺杂氧化石墨烯的聚氨酯纳米纤维膜；（3）将步骤（2）所得的掺杂氧化石墨烯的聚氨酯纳米纤维膜放入低温等离子体处理仪中处理后得到等离子体改性的掺杂氧化石墨烯的聚氨酯纳米纤维...
【专利技术属性】
技术研发人员：何建新，王利丹，邵伟力，齐琨，周玉嫚，佑晓露，南楠，孙显强，胡宝继，卢凯，崔世忠，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41
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