一种柔性电容式接近-触觉双模传感阵列及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性电容式接近‑触觉双模传感阵列及制备方法，包括，制备电极层、制备介电层、传感器阵列封装。通过制备得到包括介电层、上电极层和下电极层以及电极层外侧的透明柔性基底，上电极层和下电极层的线性阵列每列包含多个电极单元，上电极层和下电极层的线性阵列相互呈垂直分布于介电层的上下表面，通过蛇形引出线连接外电路。本发明专利技术采用3D打印技术进行电极层的制备，工艺简单，成本低，具有良好的延展性。h‑BN/PDMS介电层上下表面具有微结构，可以提高触觉检测模式的灵敏度、响应时间等性能参数。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性电容式接近-触觉双模传感阵列及制备方法
本专利技术属于柔性传感器领域，特别是涉及一种基于3D打印技术的柔性电容式接近-触觉双模传感阵列及其制备方法。
技术介绍
随着计算机技术和传感器技术的发展以及智能终端的普及，为柔性可穿戴传感器的研究提供广阔的发展空间和市场前景。柔性传感器具有延展性、成本低、与人体易共形等特点，主要应用于医疗监测、机器人、游戏等领域。随着人们对传感器结构尺寸以及功能要求越来越高，单一功能的传感器已经不能满足需求。接近感知传感器和触觉传感器是当前柔性传感器的研究热点之一。因此，把两者集成到单个传感器中，对柔性可穿戴传感器的发展及应用十分重要。目前，接近感知方式主要有电容感知、红外光、超声波、磁感应等方式。相比于其他几种方式，电容传感器具有动态响应特性好、高空间分辨率、高灵敏度等、制备简单等特点，同时对颜色和纹理不敏感。此外，电容式传感方式已经广泛应用于触觉传感器，具有成熟的设计方案。将两种检测模式集成在单片传感器后，可以用来感知物体在接近过程中的距离和空间位置，以及在接触到传感器后压力大小等参数，通过对检测结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容式接近-触觉双模传感阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，制备电极层：/n柔性基底预处理；/n将银基材料通过3D打印的方法按照预定的电极图形打印到预处理后的柔性基底上，形成多条呈线性排列的导电电极，干燥，形成银电极层；/nS2，制备介电层：/n将掺杂h-BN的PDMS介电层薄膜材料旋涂在具有金字塔微结构的砂纸上，抽取介电层薄膜材料中的气泡，干燥，固化，得到具有凹槽微结构的介电层；/n将两片固化的h-BN/PDMS介电层光滑面粘贴在一起，使上下表面具有凹槽微结构，作为传感器阵列的介电层；/nS3，传感器阵列封装：/n将步骤S1得到的具有两个线性排列的电极层封装于介电层上...

【技术特征摘要】
1.一种电容式接近-触觉双模传感阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，制备电极层：
柔性基底预处理；
将银基材料通过3D打印的方法按照预定的电极图形打印到预处理后的柔性基底上，形成多条呈线性排列的导电电极，干燥，形成银电极层；
S2，制备介电层：
将掺杂h-BN的PDMS介电层薄膜材料旋涂在具有金字塔微结构的砂纸上，抽取介电层薄膜材料中的气泡，干燥，固化，得到具有凹槽微结构的介电层；
将两片固化的h-BN/PDMS介电层光滑面粘贴在一起，使上下表面具有凹槽微结构，作为传感器阵列的介电层；
S3，传感器阵列封装：
将步骤S1得到的具有两个线性排列的电极层封装于介电层上下表面，上电极层与下电极层的多条线性排列的电极相互垂直，自此完成电容式接近-触觉双模传感阵列的制备。


2.根据权利要求1所述的电容式接近-触觉双模传感阵列的制备方法，其特征在于，柔性基底预处理为在等离子清洗机清理3-5min。


3.根据权利要求1所述的电容式接近-触觉双模传感阵列的制备方法，其特征在于，所述银基材料为银墨水或导电银胶。


4.根据权利要求1所述的电容式接近-触觉双模传感阵列的制备方法，其特征在于，在柔性基体上形成大小一致的条状导电电极以及用于连接电极的蛇形导线，在60～80℃条件下加热1～3h，使液态银电极固化。


5.根据权利要求1所述的电容式接近-触觉双模传感阵列的制备方法，其特征在于，所述掺杂h-BN的PDMS介电层薄膜材料为将聚二甲基硅氧烷、固化剂和h-BN以...

【专利技术属性】
技术研发人员：高立波，王卫东，陆洋，李思雨，张海燕，朱应敏，
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