高灵敏度大应变柔性应变传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高灵敏度大应变柔性应变传感器及其制备方法，所述方法首先制备酸化多壁碳纳米管，然后超声制备酸化多壁碳纳米管/氧化石墨烯悬浮液，再以脱脂棉纱布作为模板，利用真空抽提工艺，将酸化多壁碳纳米管/氧化石墨烯紧密包覆在脱脂棉纱布上，并利用梯度变温技术，制备得到多壁碳纳米管/石墨烯/碳化脱脂棉纱布三维杂化网状材料，最后与弹性体乳液复配固化获得高灵敏度大应变柔性应变传感器。本发明专利技术的高灵敏度大应变柔性应变传感器，其制备方法条件温和，成本低廉，可重复性高，应变传感器具有优良形变能力，并且灵敏度高，应变范围广，用于可穿戴电子设备。

High sensitivity large strain flexible strain sensor and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
高灵敏度大应变柔性应变传感器及其制备方法
本专利技术属于应变传感器制备的
，具体地，涉及一种高灵敏度大应变多壁碳纳米管/石墨烯/碳化脱脂棉纱布/弹性体柔性应变传感器及其制备方法。
技术介绍
近年来，柔性可穿戴电阻型传感器受到研究人员的广泛关注。应变传感器是一种利用“应变-电阻效”制成的传感器，可将被测试物体上的局部变形应变转换成直观可测的电阻变化，适用于健康监测、虚拟电子、柔性触摸屏、人机互动及工业机器人等多个领域。然而，传感器单元作为可穿戴设备的核心面临诸多的挑战，现有的智能传感单元的灵敏度和信号强度普遍较低，传感电路中所常用的贵金属的柔性、生物兼容性较差，而且工艺复杂，难以形成成熟的应用。相比传统的应变传感器，柔性应变传感器克服了材料坚硬的缺点，具有超薄、超轻、柔韧、拉伸性、灵敏性和可穿戴性等特点，同时表现出较好的生物相容性和连续检测的优势。石墨烯的出现为新型应变传感器提供了一个更好的选择。石墨烯作为一种先进的二维纳米材料，具有超高表面积、优越的机械柔性、透光率高、载流子迁移率高、良好的化学稳定性，因此其在纳米电子器件领域具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高灵敏度大应变柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：/n步骤1，制备酸化多壁碳纳米管：将多壁碳纳米管加入到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中，搅拌分散均匀后，稀释、抽滤、干燥得到酸化多壁碳纳米管；/n步骤2，制备酸化多壁碳纳米管/氧化石墨烯悬浮液：将酸化多壁碳纳米管和氧化石墨烯置于水中，超声处理，得到均匀分散的酸化多壁碳纳米管/氧化石墨烯混合悬浮液；/n步骤3，制备多壁碳纳米管/石墨烯/碳化脱脂棉纱布三维杂化网状材料；/n步骤4，制备高灵敏度大应变柔性应变传感器：将多壁碳纳米管/石墨烯/碳化脱脂棉纱布三维杂化网状材料放置在载玻片上，两端连接铜线，用银浆消除界面电阻，干燥，室温下喷...

【技术特征摘要】
1.一种高灵敏度大应变柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1，制备酸化多壁碳纳米管：将多壁碳纳米管加入到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中，搅拌分散均匀后，稀释、抽滤、干燥得到酸化多壁碳纳米管；
步骤2，制备酸化多壁碳纳米管/氧化石墨烯悬浮液：将酸化多壁碳纳米管和氧化石墨烯置于水中，超声处理，得到均匀分散的酸化多壁碳纳米管/氧化石墨烯混合悬浮液；
步骤3，制备多壁碳纳米管/石墨烯/碳化脱脂棉纱布三维杂化网状材料；
步骤4，制备高灵敏度大应变柔性应变传感器：将多壁碳纳米管/石墨烯/碳化脱脂棉纱布三维杂化网状材料放置在载玻片上，两端连接铜线，用银浆消除界面电阻，干燥，室温下喷涂弹性体材料，于50～80℃下固化，制得高灵敏度大应变柔性应变传感器。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，浓硫酸和浓硝酸的质量比为2:1~3:1。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，酸化多壁碳纳米管和氧化石墨烯的质量比为3:2～5:2。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，酸化多壁碳纳米管/氧化石墨烯混合悬浮液的浓度为0.5～3mg/mL。


5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾红兵，林炎坤，张旭敏，章婉琪，王晶，宋万诚，陆少杰，李雪雨，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32