The invention relates to a discolored flexible electronic skin and its preparation. The preparation methods include: (1) preparation of PDMS substrates; (2) preparation of PDMS substrates with convex microstructures; (3) preparation of PDMS substrates with convex microstructures of conductive graphite films; (4) preparation of TCO/PDMS pairs of electrode substrates; (5) placing TCO/PDMS pairs of electrode substrates on PDMS substrates with convex microstructures of conductive graphite films to form resistance pressure sensors; (6) preparation of PDMS substrates with convex microstructures of conductive graphite films. ) Preparation of solid/gelatinous electrolyte; (7) Preparation of flexible ECD; (8) Integration of flexible electrochromic device and resistance pressure sensor to form power amplifier circuit. The discolored flexible electronic skin obtained by the invention is a bionic chameleon skin with color change. It has better performance. Through color change, it can sense the change of external temperature and pressure, including the change of surrounding environment, and give an alarm or prompt. The preparation method is simple, efficient and low cost. It can realize the industrialized production of roll-to-roll, and can be used to monitor the environment of natural persons, artificial intelligence and robots.
【技术实现步骤摘要】
一种变色柔性电子皮肤及其制备
本专利技术涉及柔性电子
,尤其涉及一种变色柔性电子皮肤及其制备。
技术介绍
随着智能技术的日益发展,其与社会,人类生产、生活的结合越来越紧密,对我们的影响日渐加深,毫无疑问,智能技术,尤其是电子皮肤在医疗领域将会大放异彩,比如,通过一些可穿戴设备植入衣服、皮肤等部位,就可以实现对自身生理参数的实时监控,实现对于人类的健康指数随时做到联网并及时预测、报警等功能。目前,国内外众多的科研人员投入到人造电子皮肤开发中,许多不同类型的柔性电子材料被用来制造具有不同传感机制及结构的电子皮肤。在国内,中科院半导体所沈国震团队通过静电纺丝和溶液附着的办法制造出附着氧化石墨烯的聚偏二氟乙烯膜(PVDF)纳米纤维,并通过高度的模块化材料微加工工艺将此纤维集成到聚二甲基硅氧烷(PMDS)的类皮肤柔性导电衬底上,从而制造出集成了压力传感器、光电传感器以及微型超级电容器的自供电多功能电子皮肤系统,用于检测手臂的外界触碰及脉搏、心跳等生理参数。中科院苏州纳米所的张艳科研组通过在导电柔性衬底上生长氧化锌纳米线簇,开发了一种可用于检测体液中糖份含量的电子皮肤。利用表面酶反应,人体液中的糖份可附着于氧化锌纳米线表面,从而改变其压电特性。通过对传感器压电性质表征,建立糖份和输出压电信号的线性关系,此电子皮肤便可以测量汗液中的糖浓度。还有一些研究者通过化学合成办法制出空心球型导电材料聚苯胺(PANI),并通过半导体加工工艺和转印工艺将PANI封装于导电柔性衬底中。利用PANI的压阻效应和负温阻效应制成电子皮肤,可同时实现压力传感和温度传感。在国外,S.Gho ...
【技术保护点】
1.一种变色柔性电子皮肤的制备,其特征在于,主要包括以下步骤:(1)制备聚PDMS基片;(2)制备具有凸点微结构PDMS基片;(3)将步骤(2)所得凸点微结构PDMS基片进行表面活性处理,再放到200℃的加热板上,将导电石墨类溶液喷散到凸点微结构PDMS基片上得到导电石墨类薄膜凸点微结构PDMS基片;(4)将步骤(1)所得PDMS基片放到磁控溅射靶材镀膜机中,用等离子对PDMS表面进行清洁和活性激活处理,然后镀上一层TCO薄膜,得到TCO/PDMS对电极基片;(5)将部分步骤(4)所得TCO/PDMS对电极基片放到步骤(3)所得导电石墨类薄膜凸点微结构PDMS基片形成电阻式压力传感器;(6)制备固态/胶状电解质;(7)通过磁控溅射MO靶材在TCO/PDMS堆层上沉积一层MO层得到MO/TCO/PDMS;然后在MO层上放上激光切割的S‑形状PDMS模板,将步骤(6)所得固态/胶状电解质丝网印刷到MO层上,固化成型后,取走S‑形状PDMS模板,将TCO/PDMS对电极放到固态/胶状电解质层上,最终形成图案阵列结构的ECDs;(8)将步骤(7)所得柔性电致变色器与步骤(5)所得电阻式压力传感 ...
【技术特征摘要】
1.一种变色柔性电子皮肤的制备,其特征在于,主要包括以下步骤:(1)制备聚PDMS基片;(2)制备具有凸点微结构PDMS基片;(3)将步骤(2)所得凸点微结构PDMS基片进行表面活性处理,再放到200℃的加热板上,将导电石墨类溶液喷散到凸点微结构PDMS基片上得到导电石墨类薄膜凸点微结构PDMS基片;(4)将步骤(1)所得PDMS基片放到磁控溅射靶材镀膜机中,用等离子对PDMS表面进行清洁和活性激活处理,然后镀上一层TCO薄膜,得到TCO/PDMS对电极基片;(5)将部分步骤(4)所得TCO/PDMS对电极基片放到步骤(3)所得导电石墨类薄膜凸点微结构PDMS基片形成电阻式压力传感器;(6)制备固态/胶状电解质;(7)通过磁控溅射MO靶材在TCO/PDMS堆层上沉积一层MO层得到MO/TCO/PDMS;然后在MO层上放上激光切割的S-形状PDMS模板,将步骤(6)所得固态/胶状电解质丝网印刷到MO层上,固化成型后,取走S-形状PDMS模板,将TCO/PDMS对电极放到固态/胶状电解质层上,最终形成图案阵列结构的ECDs;(8)将步骤(7)所得柔性电致变色器与步骤(5)所得电阻式压力传感集成在一起。2.根据权利要求1所述制备,其特征在于,所述PDMS基片的制备主要包括:PDMS和固化剂以10:1的比例混合...
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