一种高稳定性抗电磁干扰仿生柔性应变器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高稳定性抗电磁干扰仿生柔性应变器及其制备方法，该高稳定性抗电磁干扰仿生柔性应变器包括：由上而下依次设置的上封装层、裂缝功能结构层和下封装层；其中所述裂缝功能结构层为具有多个裂缝的柔性碳基复合薄膜，所述上封装层中嵌设有光电探测器，所述下封装层中嵌设有发光二极管LED。本发明专利技术的仿生柔性应变器包含嵌设有光有测器的上封装层、嵌设有LED的下封装层，以及量封装层之间设置带有多个裂缝的裂缝功能层，以光学信号作为反馈量，可以实现对外界微小应变信号的测量，并且具有高稳定性、高可靠性以及较短的响应时间，实现应变实时监控及可视化。

A bionic flexible strain gauge with high stability and anti electromagnetic interference and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定性抗电磁干扰仿生柔性应变器及其制备方法
本专利技术涉及柔性传感器
，尤其涉及一种高稳定性抗电磁干扰仿生柔性应变器及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着移动互联网的普及和广泛应用，人们对于消费电子产品的需求不断扩大。在技术、用户、产业的合力推动下，智能可穿戴设备中的传感器元件需要更加贴近人们的生活，充分实现人与设备之间的数据化连接与智能化反馈。传统的应变传感器通常是以应变-电量为基础，以电信号为外界刺激转换及传输的载体，以导线为传输电信号的媒介。因此，应变传感器使用时易受电磁场和工况的影响，如周围环境湿度太大可能导致短路，特别是在高温、易燃、易爆环境中容易引起火灾等。另外，由于自身材料因素的限制，应变传感器往往不能适用于结构复杂或大曲率表面实时监测的场景。为提升应变传感器不同工况的普适性，现有技术尝试使用或合成新型导电功能材料，如金属纳米线、导电聚合物、石墨烯及其衍生物来提高传感器的柔性和稳定性；同时，利用光刻、飞秒激光等加工手段在传感器基底层和功能层上加工不同微纳结构以提高传感器的灵敏度。但是，目前的应变传感器由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高稳定性抗电磁干扰仿生柔性应变器，其特征在于，包括：/n由上而下依次设置的上封装层、裂缝功能结构层和下封装层；/n其中所述裂缝功能结构层为具有多个裂缝的柔性碳基复合薄膜，所述上封装层中嵌设有光电探测器，所述下封装层中嵌设有发光二极管LED。/n

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性抗电磁干扰仿生柔性应变器，其特征在于，包括：
由上而下依次设置的上封装层、裂缝功能结构层和下封装层；
其中所述裂缝功能结构层为具有多个裂缝的柔性碳基复合薄膜，所述上封装层中嵌设有光电探测器，所述下封装层中嵌设有发光二极管LED。


2.如权利要求1所述的高稳定性抗电磁干扰仿生柔性应变器，其特征在于，所述多个裂缝呈近似平行；
当没有外界应变作用时，所述多个裂缝之间具有第一间隙，放有外界应变作用时，所述多个裂缝之间具有第二间隙，且所述第一间隙小于所述第二间隙。


3.如权利要求1所述的高稳定性抗电磁干扰仿生柔性应变器，其特征在于，所述多个裂缝中裂缝的宽度为3～4μm，裂缝的深度为50～60μm，裂缝的间距为200～400μm。


4.一种高稳定性抗电磁干扰仿生柔性应变器的制备方法，其特征在于，包括：
S1：将碳基材料与Ecoflex预聚物混合均匀并固化后形成柔性碳基复合薄膜；
S2：将所述柔性碳基复合薄膜绕预设圆棒进行弯曲处理，使得所述柔性碳基复合薄膜产生多个裂缝，得到裂缝功能结构层；
S3：将Ecoflex预聚物倒入预制的热塑性材料模具，并加入光探测器，固化形成嵌设有光电探测器的上封装层；
S4：将Ecoflex预聚物倒入预制的热塑性材料模具，并加入发光二极管LED，固化形成嵌设有LED的下封装层；
S5：利用有机硅胶粘剂将所述上封装层、所述裂缝功能层和所述下封装层粘接在一起。


5.如权利要求4所述的高稳定性抗电磁干扰仿生柔性应变器的制备方法，其特征在于，S1：将碳基材料与Ecoflex预聚物混合均匀并固化后形成柔性碳基复合薄膜包括：
S11：将Ecoflex预聚物与固化剂按照质量比1：1的比例进行混合，得到Ecoflex固化混合物；
S12：向所述Ecoflex固化混合物中加入所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊秋，孙涛，韩志武，侯涛，牛士超，穆正知，刘林鹏，孟宪存，张昌超，陈豫，秦晓静，王大凯，刘庆萍，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22