具有阻容双模式的水凝胶柔性应变传感器制备方法及传感器技术

本发明专利技术涉及水凝胶技术领域，提供了一种具有阻容双模式的水凝胶柔性应变传感器的制备方法及传感器；该传感器其由水凝胶和柔性网格电极叠层复合而成，根据接线方式的不同，兼备电阻式和电容式两种工作模式，电阻式传感由具备应变响应能力的柔性网格电极实现，电容式传感由水凝胶和柔性网格电极界面处双电层电容实现，都可用于拉伸应变的检测；本发明专利技术设计的柔性器件整体具备良好的可拉伸性，具有高的灵敏度和宽的检测范围，可以实现微小和剧烈人体运动的实时监测，能够应用于可穿戴设备、柔性机器人、电子皮肤等领域。电子皮肤等领域。电子皮肤等领域。

【技术实现步骤摘要】
具有阻容双模式的水凝胶柔性应变传感器制备方法及传感器


[0001]本专利技术涉及水凝胶
，特别是一种具有阻容双模式的水凝胶柔性应变传感器。

技术介绍

[0002]随着现代社会智能化的发展，柔性智能可穿戴设备的研究日益增多，对具有较强的拉伸性、延展性的传感器需求快速增加。相较于传统的基于金属、半导体的柔性应变传感器，水凝胶柔性应变传感器由于其良好的可拉伸性、简单易行的制备方法得到了广泛的研究。
[0003]专利CN 112724339A公开了一种水凝胶柔性应变传感器及其制备方法，包括如下步骤：步骤一、将单体丙烯酰胺、氯化钙、酪蛋白酸钠、聚多巴胺溶液混合溶于去离子水中溶解得到混合溶液；步骤二、混合溶液中加入化学交联剂N,N
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亚甲基双丙烯酰胺，搅拌后，再加入单层氧化石墨烯分散液，室温条件下搅拌得到预聚合溶液；步骤三、向预聚合溶液中加入引发剂和催化剂；步骤四、将聚合溶液注入反应模具得到水凝胶；步骤五、将水凝胶清洁并干燥，安装导电铜电极，封装成柔性应变传感器。利用聚多巴胺还原氧化石墨烯在水凝胶中构建电子导电网络，传感方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有阻容双模式的水凝胶柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：1）将水凝胶单体和盐溶解于去离子水中，再加入交联剂、引发剂，得到水凝胶预聚液，备用；上述水凝胶单体为丙烯酰胺；盐包括择氯化钠、氯化锂、氯化钾中的一种或多种；2）将水凝胶预聚液转移入模具中，加入交联促进剂，形成下胶层；3）待下胶层呈半凝固粘胶状，覆盖下网格电极于其表面，下网格电极短边与下胶层短边相匹配，长边延伸至下胶层长边两侧外部1~2 cm，下网格电极长边两侧延伸出下胶层的部分即为下引线电极；4）于模具中下网格电极表面加入水凝胶预聚液和交联促进剂，形成中间胶层；5）待中间胶层呈半凝固粘胶状，覆盖上网格电极于其表面，上网格电极短边与中间胶层相匹配，长边延伸至中间胶层长边的两侧外部1~2 cm；上网格电极长边两侧延伸出中间胶层的部分即为上引线电极；6）于模具中上网格电极表面注入水凝胶预聚液和交联促进剂，形成上胶层；7）密闭模具，获得水凝胶多层复合结构；8）除上引线电极和下引线电极外，以柔性聚合物膜在水凝胶多层复合结构外表面封装，即得到所述具有阻容双模式的水凝胶柔性应变传感器；所述下网格电极和上网格电极是通过如下方法制备获得的：在柔性聚合物网格上先蒸镀厚度为5~20 nm的金属铬层或金属钛层，再蒸镀厚度为25~100 nm的金层；所述柔性聚合物网格是由热塑性聚氨酯3D打印获得，其网格线宽不大于500 μm，厚度为不高于200 μm...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建新，胡聪，周玉成，戎家胜，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：