具有增强力-电敏感性能的有机压电薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有增强力

【技术实现步骤摘要】
具有增强力
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电敏感性能的有机压电薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及柔性压电材料与力
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电传感
，具体涉及有机高分子压电薄膜的制备，通过设计交替倾斜极化的方法大幅度改进压电薄膜的力
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电敏感性能。

技术介绍

[0002]当前，柔性智能可穿戴设备(也称为电子皮肤)由于在医疗健康监控、智能机器人、智能假肢等方面的广泛应用，引起了越来越多的关注。电子皮肤能够迅速检测出人体的微小压力变化或运动姿态，并在人机界面上将这些机械量转换为电子信号，成为当今重要的前沿研究方向之一。当前，大多数电子皮肤传感器，例如电阻、电容和温度传感器，都需要外部或额外的电能来供电。最近，一些研究人员利用摩擦发电现象来给电子皮肤传感器供电。与现有的可穿戴电子设备相比，柔性压电传感器具有更高的灵敏度和良好的稳定性，最重要的是，它具有自供电功能。制造柔性压电器件最常用的材料是PVDF(聚偏氟乙烯)及其具有高β相含量的共聚物PVDF
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TrFE，也包括压电陶瓷颗粒与高分子的复合材料。PVDF聚合物或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机压电薄膜，具有增强的力
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电敏感性能，是通过下述方法对有机高分子压电薄膜进行极化获得的：在有机高分子压电薄膜的上下表面反对称设置顶部叉指电极和底部叉指电极，且两个叉指电极之间具有半周期移位，然后在顶部叉指电极和底部叉指电极之间施加高压直流电场，对所述有机高分子压电薄膜体内进行交替倾斜极化，从而获得具有增强力
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电敏感性能的有机压电薄膜。2.如权利要求1所示的有机压电薄膜，其特征在于，所述有机高分子压电薄膜是聚偏氟乙烯薄膜或聚偏氟乙烯的共聚物薄膜，或者具有压电性能的其它高分子薄膜，或者是压电高分子材料与陶瓷PZT基颗粒、BaTiO3基颗粒和/或KNN基颗粒混合的复合材料薄膜。3.如权利要求1所示的有机压电薄膜，其特征在于，每个叉指电极具有Ne个指电极，从顶部到底部的两个最近的指电极之间的距离为t，同一个面内的两个指电极之间的中心距离为T，每个指电极的线宽为g，长为le，其中，le>5t，le>5g，每个叉指电极的总长度L＝(Ne
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T。4.如权利要求3所示的有机压电薄膜，其特征在于，所述顶部叉指电极和底部叉指电极中每个指电极的线宽g在0.2μm～2mm范围，同一个面内的两个指电极之间的中心距离即周期T在2μm～2mm范围，每个叉指电极的指电极的数量为2～999个，每个叉指电极的总长度为4μm～9.99cm；所述有机高分子压电薄膜的厚度为50nm～5000μm。5.如权利要求1所示的有机压电薄膜，其特征在于，在顶部叉指电极和底部叉指电极之间施加高压直流电场的电场强度为60～100V/μm，室温下极化20～30min。6.一种具有增强力
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电敏感性能的有机压电薄膜的制备方法，包括以下步骤：1)在柔性基底上制备底部叉指电极，然后将有机高分子压电材料涂覆在底部叉指电极上并固化成膜；或者，以有机高分子压电薄膜为基底，直接在有机高分子压电薄膜的一侧表面上制备底部叉指电极；2)在有机高分子压电薄膜上表面制备与底部叉指电极反对称设置的顶部叉指电极，且顶部叉指电极和底部叉指电极之间有半周期距...

【专利技术属性】
技术研发人员：董蜀湘，袁小婷，石花朵，刘国希，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：