一种复合纳米纤维膜及柔性应变传感器的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合纳米纤维膜及柔性应变传感器的制备方法，一种复合纳米纤维膜的步骤为：先将高分子颗粒溶解于有机溶剂制备出纺丝溶液；将纺丝溶剂转移到注射器中，通过注射器将纺丝溶液挤出，调节静电纺丝相关参数使射流稳定从而在收集板上收集到纳米纤维膜；将银纳米线分散液稀释并水浴超声分散后，用真空辅助抽滤的方法在预拉伸的纳米纤维膜上沉积一层金属纳米线层；通过高温退火提高纳米线间和纳米线与弹性基底间的结合力。所制备的柔性应变传感器具有大传感范围，可用于弯曲、拉伸、扭转等变形的检测。扭转等变形的检测。扭转等变形的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种复合纳米纤维膜及柔性应变传感器的制备方法


[0001]本专利技术属于柔性应变传感器
，具体涉及一种复合纳米纤维膜及柔性应变传感器的制备方法。

技术介绍

[0002]应变传感器是一类重要的传感器件，当传感器件受到外力作用时自身会发生形变，导致器件的电阻或电容发生变化。通过检测这些物理量的变化，从而实现应变检测的功能。近年来，柔性可穿戴应变传感器逐渐成为应变传感器领域的研究热点。这种柔性应变传感器具有良好的灵敏度、重复性和稳定性等传感特性，已经成为了电子皮肤、可穿戴电子设备、柔性人机交互设备等领域的核心器件。随着社会信息化的进一步发展，基于柔性应变传感器的各种新型设备正在逐步应用于娱乐、工业、医疗保健和消费电子等领域。尤其是生物医疗及仿生机器人与柔性传感技术的结合，已经成为了近些年的研究热点。
[0003]目前，这类可穿戴应变传感器中多采用导电纳米材料(如碳纳米管、石墨烯、金属纳米线等)作为传感器的敏感材料，并将导电纳米材料置于弹性基底的表面或内部以实现与弹性基底的结合，借助固态导电纳米材料构成导电网络。然而，通过这种方式制备的柔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于柔性应变传感器的复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取质量分数为25％～30％的聚氨酯颗粒加入溶剂中，使聚氨酯颗粒完全溶解，得到纺丝溶液；S2、将S1得到的纺丝溶液转移到静电纺丝设备中的注射器中，用注射器将纺丝溶液挤出，调节静电纺丝参数，使挤出的纺丝溶液液滴在静电场的作用下形成稳定射流，射流经过电场力的拉伸、溶剂挥发和固化最终沉积在收集板上，形成纳米纤维膜，对所述纳米纤维膜进行预拉伸；S3、将金属纳米线分散液稀释并超声分散，使用真空抽滤的方法在S2预拉伸后的纳米纤维膜上沉积一层金属纳米线，将沉积有金属纳米线的纳米纤维膜放入真空干燥箱中退火，得到复合纳米纤维膜。2.根据权利要求1所述的一种用于柔性应变传感器的复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述S1中，溶剂由N,N
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二甲基甲酰胺溶液和丙酮溶液组成，其中N,N
‑
二甲基甲酰胺溶液的质量分数为50％～75％。3.根据权利要求1所述的一种用于柔性应变传感器的复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的S2中，静电纺丝参数包括纺丝液推进速度、纺丝电压和接收距离，所述推进速度为6μL/min～10μL/min，纺丝电压为8.65kV～12kV，接收距离为10cm～14cm。4.根据权利要求1所述的一种用于柔性应变传感器的复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述S3中，金属纳米线为银纳米线。5.根据权利要求4所述的一种用于柔性应变传感器的复合纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的S3中，金属纳米线分散液中，金属纳米线含量为1mg～1.8mg，稀释后的浓度为0.01mg/mL～0.018mg/mL，水浴超声分散...

【专利技术属性】
技术研发人员：方续东，孙昊，王云凤，吴晨，康强，蒋庄德，前田龙太郎，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：