基于液态金属的柔性大应变传感器及其制备方法技术

技术编号:23701710 阅读:36 留言:0更新日期:2020-04-08 10:32
本发明专利技术公开了一种基于液态金属的柔性大应变传感器及其制备方法,包括底层衬底,底层衬底内部设有微流体通道,微流体通道为相交于一点的多方向通道,底层衬底上设有顶层衬底,微流体通道中填充有液态金属柱,所有液态金属柱并联于电源两端,电路中连接有测量液态金属柱电流的电流表,同方向液态金属柱两个延伸段的液态金属电阻的阻值相等。本发明专利技术的传感器输出稳定,耐久性好,测量范围大,对低温环境具有较好适应性,能够进行多方向的拉伸检测,解决了现有技术中存在的问题。

Flexible large strain sensor based on liquid metal and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
基于液态金属的柔性大应变传感器及其制备方法
本专利技术属于柔性电子
,涉及一种基于液态金属的柔性大应变传感器及其制备方法。
技术介绍
柔性应变传感器主要是通过导电功能材料和弹性体材料复合而成,导电功能材料是决定应变传感器性能的关键,目前现有的柔性应变传感器常用的导电功能材料主要是纳米粒子、纳米线、碳纳米管、石墨烯等固态导电材料。例如,专利技术专利“一种基于碳纳米管的柔性应变传感器及其制备方法”(申请号:201811595679.8)公开了一种基于碳纳米管的柔性应变传感器,该传感器利用三棱柱状的多壁碳纳米管环氧树脂复合层和置于其间的多壁碳纳米管层共同作用,具有较高的应变灵敏度和较宽的测量范围。然而该应变传感器在拉伸应变时,由于弹性体基底材料与固态的应变材料弹性模量的不匹配,导致传感器在拉伸到某一应变后保持不变时,输出存在回落现象,如图1所示,严重影响其静态性能。又如,专利技术专利“一种基于石墨烯纳米银的柔性应变传感器及其制备方法”(申请号:201811595680.0)公开了一种以石墨烯纳米银为导电骨架,聚二甲基硅氧烷为基底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于液态金属的柔性大应变传感器,其特征在于,包括底层衬底(1),底层衬底(1)内部设有微流体通道(2),微流体通道(2)为相交于一点的多方向通道,底层衬底(1)上设有顶层衬底(4),微流体通道(2)中填充有液态金属柱(3),所有液态金属柱(3)并联于电源(8)两端,电路中连接有用于测量液态金属柱(3)电流的电流表,同方向液态金属柱(3)的两个延伸段的液态金属电阻的阻值相等。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于液态金属的柔性大应变传感器,其特征在于,包括底层衬底(1),底层衬底(1)内部设有微流体通道(2),微流体通道(2)为相交于一点的多方向通道,底层衬底(1)上设有顶层衬底(4),微流体通道(2)中填充有液态金属柱(3),所有液态金属柱(3)并联于电源(8)两端,电路中连接有用于测量液态金属柱(3)电流的电流表,同方向液态金属柱(3)的两个延伸段的液态金属电阻的阻值相等。


2.根据权利要求1所述的一种基于液态金属的柔性大应变传感器,其特征在于,所述微流体通道(2)为十字形、“*”形或“米”字形中的任意一种。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于液态金属的柔性大应变传感器,其特征在于,所述微流体通道(2)每个延伸段的形状相同,为直线型、S形或方形中的任意一种。


4.根据权利要求1所述的一种基于液态金属的柔性大应变传感器,其特征在于,所述液态金属柱(3)同方向的两端通过对应的电极(5)相连接后与电源(8)一端连接,液态金属柱(3)的交叉中心通过电极(5)与电源(8)另一端连接,多个同方向液态金属柱(3)的并联支路上分别连接有电流表,电源电路上连接有开关(9),电极(5)通过高分子聚合材料与底层衬底(1)固定连接并密封微流体通道(2)。


5.根据权利要求1所述的一种基于液态金属的柔性大应变传感器,其特征在于,所述液态金属柱(3)采用镓铟锡合金。


6.根据权利要求1所述的一种基于液态金属的柔性大应变传感器,其特征在于,所述底层衬底(1)与顶层衬底(4)材质一致,选用高分子聚合物制得。

【专利技术属性】
技术研发人员:吕晓洲
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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