一种采用银纳米线柔性电极制备的柔性电容传感器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种采用银纳米线柔性电极制备的柔性电容传感器，包括上下两层柔性电极板以及中间的柔性介电层，柔性电极包括：柔性基底、柔性基底内的银纳米线电极薄膜层；电极的制备方法采用转印法，即先在电极模版内制备银纳米线电极薄层，后注入柔性聚合物固化从而将银纳米线导电薄层转移至柔性基底内；所述的柔性介电层分为两种：薄膜结构和多孔结构，薄膜结构采用在硅片上均匀涂抹柔性聚合物预聚体形成薄层制备；多孔结构采用模版法制备，即将柔性聚合物预聚体与食盐均匀混合，制备成膜结构固化，后去除食盐得到多孔介电层结构。该柔性电容传感器制备方法简单，并且具有良好的信号响应。

A flexible capacitance sensor with silver nanowire flexible electrode and its preparation method

The invention relates to a flexible capacitance sensor prepared by a silver nanowire flexible electrode, which comprises two layers of flexible electrode plates and a flexible dielectric layer in the middle. The flexible electrode includes: a flexible substrate, a silver nanowire electrode film layer in the flexible substrate; the preparation method of the electrode adopts a transfer printing method, that is, first a silver nanowire electrode thin layer is prepared in the electrode template, and then a flexible polymer is injected The complex solidifies so as to transfer the conductive thin layer of silver nanowires into the flexible substrate. The flexible dielectric layer is divided into two types: thin film structure and porous structure. The thin film structure is prepared by uniformly coating the flexible polymer prepolymer on the silicon wafer to form a thin layer; the porous structure is prepared by the template method, that is, the flexible polymer prepolymer is uniformly mixed with salt to form a film structure for curing, and then The porous dielectric layer was obtained by removing salt. The flexible capacitance sensor has simple preparation method and good signal response.

【技术实现步骤摘要】
一种采用银纳米线柔性电极制备的柔性电容传感器及其制备方法
本专利技术属于电容传感器研究领域，具体涉及一种采用银纳米线柔性电极制备的柔性电容传感器。
技术介绍
传感技术作为信息技术中的一个重要环节，被各个行业高度重视。随着消费者对传感器的舒适性和普适性要求提高，柔性化设计成为传感器的一个重要发展方向。柔性传感器可用于多种人体穿戴设备，能够准确连续的提供人体的生理信号，并且能够适应人体的运动形态变化。在众多柔性传感器中，柔性电容传感器具有结构简单，成本低，可靠性高以及抗干扰能力强等优势。目前柔性电容传感器较多的形式是三明治结构，由上下两层电极和中间介电层构成。电极一般有传统的金属薄层单独结构以及利用磁控溅射和金属镀膜等方法在柔性薄膜上镀上金属薄层的金属层和柔性薄膜简单的复合结构，同时也有人将导电材料与柔性材料混合直接制备复合电极；为了增大电容的灵敏度，许多人选择在介电层表面利用激光切割、光刻等方法制备微结构，典型的结构有金字塔形凸起、球形凸起、表面凹槽等等。通过将导电柔性电极与介电层组合制备柔性电容传感器。专利CN106813811本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用银纳米线柔性电极制备的柔性电容传感器，其特征在于：所述柔性电容传感器为三明治结构，即两层柔性电极层中间为柔性介电层；所述柔性电极层包括两部分，即柔性聚合物构成的柔性基底、位于柔性基底内的银纳米线电极薄膜层；所述柔性电极层制备方法采用转印法，即先将银纳米线混合溶液，溶质为银纳米线，溶剂为乙醇，滴在制备有柔性电极模版的硅片上，加热蒸发溶剂得到导电银纳米线网络，后将预先制备好的柔性聚合物预聚体溶液倒入柔性电极模版固化，从而将银纳米线网络转移到柔性基体中制备成柔性电极层；所述柔性介电层采为两种制备方法任意之一实现，一种是采用柔性聚合物预聚体制备的薄膜介电层结构，另一种是采用柔性聚合物预聚体...

【技术特征摘要】
1.一种采用银纳米线柔性电极制备的柔性电容传感器，其特征在于：所述柔性电容传感器为三明治结构，即两层柔性电极层中间为柔性介电层；所述柔性电极层包括两部分，即柔性聚合物构成的柔性基底、位于柔性基底内的银纳米线电极薄膜层；所述柔性电极层制备方法采用转印法，即先将银纳米线混合溶液，溶质为银纳米线，溶剂为乙醇，滴在制备有柔性电极模版的硅片上，加热蒸发溶剂得到导电银纳米线网络，后将预先制备好的柔性聚合物预聚体溶液倒入柔性电极模版固化，从而将银纳米线网络转移到柔性基体中制备成柔性电极层；所述柔性介电层采为两种制备方法任意之一实现，一种是采用柔性聚合物预聚体制备的薄膜介电层结构，另一种是采用柔性聚合物预聚体制备的多孔介电层结构；所述薄膜介电层结构采用在硅片上玻璃棒均匀涂抹柔性聚合物预聚体形成薄层固化制备得到；所述多孔介电层结构采用模版法制备，即将柔性聚合物预聚体与食盐均匀混合，制备成膜结构固化，去除食盐晶体得到。


2.根据权利要求1所述的采用银纳米线柔性电极制备的柔性电容传感器，其特征在于：所述柔性聚合物预聚体溶液是将液态柔性聚合物和固化剂按照一定质量比例混合均匀制备而成。


3.根据权利要求2所述的采用银纳米线柔性电极制备的柔性电容传感器，其特征在于：所述柔性聚合物预聚体为聚二甲基硅氧烷PDMS预聚体，柔性聚合物预聚体为PDMS预聚体；聚二甲基硅氧烷PDMS(SYLGARD184A)预聚物和固化剂(SYLGARD184B)的质量比例为10：1。


4.根据权利要求1所述的采用银纳米线柔性电极制备的柔性电容传感器，其特征在于：所述银纳米线电极薄膜层厚度为5μm-15μm,银线质量占柔性电极总质量的1％-5％。


5.根据权利要求1所述的采用银纳米线柔性电极制备的柔性电容传感器，其特征在于:所述柔性介电层的厚度为0.2mm-2mm。


6.根据权利要求1所述的采用银纳米线柔性...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵丽华，宋维鹏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11