【技术实现步骤摘要】
基于可印刷纳米复合材料的超长寿命自修复应力传感器及其制备方法
本专利技术属于柔性应力传感器
，涉及纳米复合材料，印刷电子器件，自修复材料
，特别涉及一种超长寿命自修复力学传感器及其制备方法。主要用于小范围至大范围人体运动的监测，具有高灵敏度，大工作范围，抗干扰能力强。在电子皮肤、仿生机器人、可穿戴器件等领域具有巨大应用前景。
技术介绍
可穿戴力学传感器由于其广泛的应用有着巨大的前景，日常生活中人们对于可穿戴力学传感器的使用愈发频繁。据统计，人在正常生活中，膝关节一周大约会弯曲100000次；微信运动App显示，人每日的步数约为10000步。提高材料的使用寿命，可以节约资源，降低成本。因此开发具有超长寿命的自修复应力传感器具有重要意义。同时，可穿戴力学传感器必须要满足以下条件：应变工作范围大于50％，以便于实现人体不同部位(如脉搏、指关节、肘关节和膝关节)的全面监测；gaugefactor大于100，以便提高器件的灵敏度。中国专利公开号为CN109238522A公布了一种可穿戴的柔性应力传感...
【技术保护点】
1.基于可印刷纳米复合材料的超长寿命自修复应力传感器，该传感器主要包含：可穿戴基底材料和自修复纳米复合材料导电层，其特征在于：该自修复纳米复合材料中包含具有主客体相互作用的自修复功能高分子材料、对应的高沸点溶剂、一维导电金属纳米线、以及二维无机纳米片层材料；所述具有主客体相互作用的自修复功能高分子材料是指通过主客体相互作用，具有自修复功能的高分子材料；所述的高沸点溶剂是指可以溶解自修复功能高分子材料且室温下不易挥发的溶剂。/n
【技术特征摘要】
1.基于可印刷纳米复合材料的超长寿命自修复应力传感器，该传感器主要包含：可穿戴基底材料和自修复纳米复合材料导电层，其特征在于：该自修复纳米复合材料中包含具有主客体相互作用的自修复功能高分子材料、对应的高沸点溶剂、一维导电金属纳米线、以及二维无机纳米片层材料；所述具有主客体相互作用的自修复功能高分子材料是指通过主客体相互作用，具有自修复功能的高分子材料；所述的高沸点溶剂是指可以溶解自修复功能高分子材料且室温下不易挥发的溶剂。
2.根据权利要求1所述的基于可印刷纳米复合材料的超长寿命自修复应力传感器，其特征在于：自修复纳米复合材料导电层具有纳米层状结构，纳米层间距为1-10纳米；具有主客体相互作用的自修复功能高分子材料溶于高沸点溶剂中，并通过纳米限域效应分布在层与层之间。
3.权利要求1或2所述的基于可印刷纳米复合材料的超长寿命自修复应力传感器的制备方法，其特征在于：该可印刷纳米复合材料的制备及印刷方法，主要包括：
1)吸取0.2-5％二维无机纳米片材料分散液，加入1-15％的一维金属纳米线，超声振荡使其分散均匀，抽滤或者离心收集所得复合物，并用去离子水清洗多次；
2)向步骤1)所得油墨中加入0.03-0.45％选定的具有主客体相互作用的自修复功能高分子材料和0.1-1.5％对应的高沸点溶剂，搅拌使其混合均匀；
3)将在步骤2)中得到的复合物加入78.05-98.67％的去离子水调节至所需粘度，适量超声振荡之后得到分散性良好的纳米复合材料胶体油墨；
4)将所得纳米复合材料胶体油墨通过印刷，得到所需图案；室温放置或者加热之后，得超长寿命自修复应力传感器；以上各组分含量为重量百分比。
4.根据权利要求3所述的基于可印刷纳米复合材料的超长寿命自修复应力传感器的制备方法，其特征在于：所得应力传感器油墨粘度为10-1000Pa·s。
5.根据权利要求3所述的基于可印刷纳米复合材料的超长寿命自修复应力传感器的制备方法，其特征在于：所述具有主客体相互作用的自修复功能高分子材料是指可形成主客体相互作用的主体高分子和客体高分子材料，其中，主体高分子材料是指具体包含以下官能团或侧链的高分子材料：α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、葫芦脲、柱芳烃结构；客体高分子材料是指具体包含以下官能团或侧链的高分子材料：甲基丙烯酸聚乙二醇酯、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、含有吡喃葡萄糖苷、联吡啶、二(双三氟甲磺酰)亚胺、核黄素、金刚烷、二茂铁、盐酸小檗碱、芦竹碱、偶氮苯、壳聚糖结构；主体和客体高分子材料中的高分子主链结构是指以下高聚物中的一种或几种：聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸酯、聚N-异丙基丙烯酰胺、水溶性纤维素衍生物。
6.根据权利要求3所述的基于可印刷纳米...
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