一种基于断裂微结构制备的高灵敏度柔性压阻传感器方法技术

一种基于断裂微结构制备的高灵敏度柔性压阻传感器方法，它涉及涉及柔性可穿戴设备制备领域，本发明专利技术的目的是为了解决当前可穿戴压阻传感器灵敏度低、制备工艺复杂、性能不稳定以及检测极限高的问题。本发明专利技术通过通过聚氨酯海绵吸附大量碳纳米管溶液得到导电碳纳米管泡沫，离心干燥后在其内部形成导电网络；再采用预压工艺增加碳纳米管接触面积，从而增加变形状态下电子传输能力；最后在导电碳纳米管薄膜上、下面组装电极制备柔性压阻传感器。本发明专利技术具有工艺简单、成本低、可实现大批量生产等优势，同时具有极高的稳定性、灵敏度和极低的检测极限。本发明专利技术应用于柔性可穿戴设备制备领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于断裂微结构制备的高灵敏度柔性压阻传感器方法
本专利技术涉及柔性可穿戴设备制备领域，具体涉及一种基于断裂微结构制备的高灵敏度柔性压阻传感器方法。
技术介绍
柔性压力传感器因其具有宽量程、高灵敏度、响应时间、便携性、使用舒适性和多功能集成等等优势，在未来便携式和可穿戴设备设计中受到极大程度关注。例如，柔性可拉伸传感器可用于人机交互、健康监测以及生物医药等领域，呈现出巨大的市场前景。根据传感机制不同，压力传感器可分为：压阻式、压电式和电容式三类。压阻式压力传感器(简称压阻传感器)具有体积小、制备工艺简单、信号采集方便、成本低以及能耗低等优势，使其成为制备可穿戴设备的首选，而压阻传感器面临的核心技术问题是提高其灵敏度，以满足实际需求。通常柔性压阻传感器通过将导电填料(炭黑、碳纳米管和氧化石墨烯等)分散到高分子聚合物(橡胶、聚二甲基硅氧烷以及聚氨酯等)中制备而成。然而，这种导电橡胶/薄膜传感器性能不稳定、难以实现低压力(<10kPa)准确检测。将导电材料分散到多孔海绵(泡沫)中制备成导电海绵，使其同时具有优异的电导率和机械变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于断裂微结构制备的高灵敏度柔性压阻传感器方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：/n1)碳纳米管溶液配制：称取碳纳米管溶于十二烷基硫酸钠溶液中，采用超声波分散仪在冰浴条件下分散得到碳纳米管溶液；/n2)导电碳纳米管海绵制备：将聚氨酯海绵浸泡在步骤1)制备好的碳纳米管溶液中，1min后取出沥干，先用离心机离心去除表面多余溶液，再用烘箱干燥处理，得到导电碳纳米管海绵；/n3)导电碳纳米管海绵预压处理：通过压力机和带有顶针的模具，对步骤2)准备好的导电碳纳米管海绵施加预压力，进行预压处理；/n4)高灵敏度柔性压阻传感器组装：用导电银浆将电极分别粘附在步骤3)经过预压处理的导电碳纳米管海绵上...

【技术特征摘要】
1.一种基于断裂微结构制备的高灵敏度柔性压阻传感器方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：
1)碳纳米管溶液配制：称取碳纳米管溶于十二烷基硫酸钠溶液中，采用超声波分散仪在冰浴条件下分散得到碳纳米管溶液；
2)导电碳纳米管海绵制备：将聚氨酯海绵浸泡在步骤1)制备好的碳纳米管溶液中，1min后取出沥干，先用离心机离心去除表面多余溶液，再用烘箱干燥处理，得到导电碳纳米管海绵；
3)导电碳纳米管海绵预压处理：通过压力机和带有顶针的模具，对步骤2)准备好的导电碳纳米管海绵施加预压力，进行预压处理；
4)高灵敏度柔性压阻传感器组装：用导电银浆将电极分别粘附在步骤3)经过预压处理的导电碳纳米管海绵上、下两面，最终得到基于断裂微结构制备的高灵敏度柔性压阻传感器。


2.根据权利要求1所述的一种基于断裂微结构制备的高灵敏度柔性压阻传感器方法，其特征在于所述碳纳米管是采用CVD方法制备的多壁碳纳米管，密度为2.1g/cm3，比表面积为260m2/g，导电率为200s/cm。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于断裂微结构制备的高灵敏度柔性压阻传感器方法，其特征在于所述碳纳米管溶液通过十二烷基硫酸钠溶液分散；十二烷基硫酸钠溶液质量分数为1.2％，十二烷基硫酸钠溶液采用磁力搅拌机分散16h；碳纳米管溶液质量分数为0.8-1.0％。


4.根据权利要求3所述的一种基于断裂微结构制备的高灵敏度柔性压阻传感器方法，其特征在于所述采用超声波分散仪为超声波细胞分散仪，将超声波细胞分散仪在冰浴条件下分散得到碳纳米管溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟晶，卢东，
申请(专利权)人：工科思维技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44