【技术实现步骤摘要】
一种效果可视化的仿生超敏应变传感器及其制备方法
本专利技术涉及柔性传感器
，尤其涉及一种效果可视化的仿生超敏应变传感器及其制备方法。
技术介绍
近年来，人与各类电子产品之间的交互越来越多，对广大用户来说，将传感器监测得到的信号转换成可以清晰识别的信号，如颜色、质地、声音和味道等变得越来越重要。这就要求传感元件可以精确检测到外界或体表信号刺激，并迅速转换成各种可以被用户直接识别的信息。目前，应变传感器接收微小刺激，实现信号可视化在各种精细的领域需求极大，如医疗设备，包括肿瘤生长监测、临床病患的心率监测、呼吸监测和安全设备，包括管道的裂缝检测和移动电池的故障/爆炸检测。随着清晰信号识别的重要性日益突出，采用机械信号的可视化，实时监控传感元件的工作状态，面临着巨大的挑战。为实现机械信号的读取与识别，传统的手段往往需要复杂的信号处理电路与传感器配合，操作繁琐、耗时，并且还需要具有高功耗的数据采集系统。另外，当前应变传感元件灵敏度系数不足，无法检测特定工况下的微小应变，或者受自身材料性质的影响，无法完美贴合物体表面，存在...
【技术保护点】
1.一种效果可视化的仿生超敏应变传感器，其特征在于，包括：/n由上而下依次设置的热致变色层、导电功能层以及用于应变感知的裂缝结构层；/n其中所述热致变色层具有规则排布的孔洞结构；/n裂缝结构层的上表面具有规则有序的裂缝阵列结构，所述裂缝结构层的上表面为所述裂缝结构层靠近所述导电功能层一侧的表面；/n所述导电功能层具有两个电极，分别设置在导电功能层的两端。/n
【技术特征摘要】
1.一种效果可视化的仿生超敏应变传感器，其特征在于，包括：
由上而下依次设置的热致变色层、导电功能层以及用于应变感知的裂缝结构层；
其中所述热致变色层具有规则排布的孔洞结构；
裂缝结构层的上表面具有规则有序的裂缝阵列结构，所述裂缝结构层的上表面为所述裂缝结构层靠近所述导电功能层一侧的表面；
所述导电功能层具有两个电极，分别设置在导电功能层的两端。
2.如权利要求1所述的效果可视化的仿生超敏应变传感器，其特征在于，所述热致变色层具有三维孔洞结构，孔径为150～200μm，孔洞的间距为50～100μm。
3.如权利要求1所述的效果可视化的仿生超敏应变传感器，其特征在于，所述裂缝阵列结构中包括多个裂缝，其中裂缝的宽度为2～5μm，裂缝的间隔为10～15μm，裂缝的深度为3～4μm。
4.如权利要求1所述的效果可视化的仿生超敏应变传感器，其特征在于，所述导电功能层的材料为银或金，厚度为30～50nm。
5.一种效果可视化的仿生超敏应变传感器的制备方法，其特征在于，包括：
S1：制作具有规则排布圆柱结构的第一模板；
S2：将至少三种热变色颜料与聚二甲基硅氧烷PDMS的预聚物按照质量比为1：2的比例进行混合，加入固化剂得到柔性热变色复合物；
S3：将所述柔性热变色复合物涂覆在所述第一模板上并进行固化，从所述第一模板上剥离得到热致变色层；
S4：制备表面具有裂缝反结构的第二模板，将柔性材料涂覆在所述第二模板上并进行固化，从所述第二模板上剥离得到裂缝结构层，且在裂缝结构层因剥离露出的上表面形成规则有序的裂缝阵列结构；
S5：采用溅射工艺在裂缝结构层的上表面沉积金属层，形成导电功能层；
S6：将步骤S3得到的所述热致变色层和步骤S5得到的沉积有导电功能层的裂缝结构层利用硅烷偶联剂连接，得到效果可视化的仿生超敏应变传感器。
6.如权利要求5所述的效果可视化的仿生超敏应变传感器的制备方法，其特征在于，步骤S1包括：
利用激光打标机或光刻技术在金属片的表面形成规则排布的圆柱结构，得到第一模板，圆柱的直径为150～200μm，圆柱的间距为50～100μm。
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【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
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