一种磁场调控的透明导电复合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磁场调控的透明导电复合物及其制备方法，该复合物是以弹性硅橡胶为基体，将高比表面积的石墨烯负载于磁性材料上并引入基体中，通过磁场调控使其呈定向排列，在需要导电的方向实现有效利用，从而达到超低渗流阈值。本发明专利技术的磁场调控的透明导电复合物具有好的透光性，弹性及高电导率。本发明专利技术制备的透明导电复合物，渗流阈值可低至0.14vol％，此时电导率为0.002S/m，提高了7个数量级。本发明专利技术的透明导电复合物可以实现电导率取向调控，可拉伸性能好，透光性好，工艺简单，成本低廉，可用于电子皮肤、柔性压力传感器中取代传统器件具有支撑层和导电层的两层结构。

A transparent conductive composite controlled by magnetic field and its preparation method

The invention discloses a transparent conductive composite regulated by magnetic field and a preparation method thereof. The composite takes elastic silicone rubber as the matrix, loads graphene with high specific surface area onto magnetic material and introduces it into the matrix, and makes it aligned directionally by magnetic field regulation, and achieves effective utilization in the direction of conduction. To ultra low seepage threshold. The transparent conductive composite controlled by magnetic field has good transmittance, elasticity and high electrical conductivity. The transparent conductive composite prepared by the invention has a percolation threshold value of 0.14 vol, and the conductivity is 0.002 S/m at this time, which improves by 7 orders of magnitude. The transparent conductive composite of the invention can realize conductivity orientation control, has good tensile property, good light transmission, simple process and low cost, and can be used to replace traditional devices in electronic skin and flexible pressure sensors with two-layer structure of support layer and conductive layer.

【技术实现步骤摘要】
一种磁场调控的透明导电复合物及其制备方法
本专利技术属于材料
，涉及一种磁场调控的透明导电复合物及其制备方法，该材料具有超低渗流阈值，导电相为负载有石墨烯的磁性材料，可以通过磁场控制导电方向及电导率，透明复合物具有良好弹性的同时具有导电性。
技术介绍
当今时代，人工智能蓬勃发展，与之相关的柔性电子器件也广泛应用于各个生活中的方方面面，如柔性晶体管、柔性显示屏、电子皮肤、医疗监控、微表情及动作感应等。电阻式的压力传感器(压阻传感器)以其简单的结构、较高的灵敏度、易于实现高像素及宽灵敏压力区间等众多优点而受到广泛关注，因此也成为柔性压力传感器的主要发展方向之一。目前研究的典型压阻传感器，器件结构中包含支撑层、导电层及电极。支撑层(多为PDMS)用于形成特定微观结构，如金字塔、圆柱微突结构等，表面感应层为蒸镀在支撑层表面的金属或者复合物导电薄层(多为聚3,4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸，PEDOT:PSS)。然后将微结构一面置于面内叉指电极或者平行电极之上，通过加载过程中电路的电阻不断地减小来传导压力变化。其中，导电感应层PEDOT:PSS的杨氏模量高达2.5GPa，而支撑层PDM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁场调控的透明导电复合物，其特征在于，该复合物是以弹性硅橡胶为基体，在基体中分散有负载有石墨烯的磁性材料，且负载有石墨烯的磁性材料呈定向排列；其中负载石墨烯的磁性材料占硅橡胶体积的0.027‑1％。

【技术特征摘要】
1.一种磁场调控的透明导电复合物，其特征在于，该复合物是以弹性硅橡胶为基体，在基体中分散有负载有石墨烯的磁性材料，且负载有石墨烯的磁性材料呈定向排列；其中负载石墨烯的磁性材料占硅橡胶体积的0.027-1％。2.根据权利要求1所述的磁场调控的透明导电复合物，其特征在于：所述的硅橡胶为杨氏模量在100kPa-300MPa的弹性高分子材料，包括聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(Ecoflex)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)。3.根据权利要求1所述的磁场调控的透明导电复合物，其特征在于：磁性材料为钴、镍或其合金，其形态为纳米线、纳米棒或由纳米颗粒串联形成的类纳米线结构。4.根据权利要求1所述的磁场调控的透明导电复合物，其特征在于：所述的磁性材料的电导率应高于0.01S/cm。5.根据权利要求1所述的磁场调控的透明导电复合物，其特征在于：其中负载石墨烯的磁性材料与硅橡胶体积的比例不低于0.14％。6.根据权利要求1所述的磁场调控的透明导电复合物，其特征在于：所述的复合物透过率范围为50％-75％。7.制备如权利要求1-6任一项所述的磁场调控的透明导电复合物的方法，其特征在于：包括以下步骤：a.配置氧化石墨烯溶液并超声半小时；b.在氧化石墨烯溶液中加入一定量的磁性材料，加入氨水调节pH为8，搅拌；氧化石墨烯和磁性材料的质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗荣，王珊，简阅，陈国瑞，李皓盛，牛韶玉，陈凯峰，许露杭，王子琦，周麟铭，苗雨欣，杜丕一，韩高荣，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33