一种仿人皮肤的柔性电容传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种仿人皮肤的柔性电容传感器及其制备方法，其中柔性电容传感器包括基底层、电极层、水凝胶层和固定封装层；其中基底层、电极层和水凝胶层从下到上依次设置，固定封装层用于对基底层、电极层和水凝胶层的三层结构进行包覆封装；本发明专利技术比传统产品具有更高的灵敏度，更好的延展性、可塑性。阵列化的电极结构可以实现压力的多功能感知。水凝胶层与人体皮肤触感类似，且水凝胶内部加入了离子液，其传感机理与人体感知机理类似。得到的仿人多功能柔性皮肤，在人形机器人的表皮感知系统，假肢的感知、医疗等领域具有广阔的应用场景。医疗等领域具有广阔的应用场景。医疗等领域具有广阔的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种仿人皮肤的柔性电容传感器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及仿人皮肤的柔性
，具体涉及一种仿人皮肤的柔性电容传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，柔性电子传感器发展迅速，由于具有体积小、灵敏度高，可承受变形大等特点，其在电子皮肤，生物检测，可变形飞行器等重要领域得到了很好的应用。目前柔性传感器主要有拉伸应变传感器和压缩应变传感器。压缩应变传感器根据原理可分为压阻式、压容式和压电式。压力电容传感器的工作原理是利用电容器受力时极板间距、极板面积或中间介质改变而引起电容值的变化，将被测压力转化为与之有一定关系的电信号输出。但是，目前这种电容传感器往往具有一些缺点：可测量的信号较为单一、传感材料灵敏度较低、传感性能易受环境影响。而对于仿人皮肤这种应用场合，这些缺点都是较为致命的。
[0003]利用丙烯酰胺聚合反应制成的水凝胶作为柔性基体具有较好的拉伸性能，但相对介电常数较低、直接制成传感器灵敏度较差。因此，在制备水凝胶时掺杂少量的导电离子，可以显著提高材料的相对介电常数，能进一步提高传感灵敏度。将这种材料装配成小型的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿人皮肤的柔性电容传感器，其特征在于，包括基底层、电极层、水凝胶层和固定封装层；其中基底层、电极层和水凝胶层从下到上依次设置，固定封装层用于对基底层、电极层和水凝胶层的三层结构进行包覆封装；所述基底层是具有粗糙表面的PDMS薄膜，PDMS薄膜的粗糙面与电极层接触；所述电极层为阵列化叉指电极；所述水凝胶层是离子液体凝胶。2.根据权利要求1所述一种仿人皮肤的柔性电容传感器，其特征在于，固定封装层是PDMS薄膜，通过在玻璃片表面悬涂的PDMS薄膜制成。3.一种如权利要求1所述仿人皮肤的柔性电容传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，制备基底层；将制备PDMS需要的主剂、混合剂以10：1的质量比配制，充分搅拌后旋涂在砂纸上，经过干燥、固化后，将PDMS薄膜从砂纸上取下，得到基底层；步骤2，制备电极层；在基底层的粗糙面覆盖具有阵列化叉指电极形状的掩膜版，将高纯银真空蒸镀在基底层的表面，形成阵列化叉指电极，每个叉指电极均引出一个正极引脚，叉指电极的另一个引脚为共地引脚，得到附着阵列化叉指电极的PDMS基底层；步骤3，制备水凝胶层；在去离子水中加入丙烯酰胺AAM和NaCl，使其溶解，再加入海藻酸盐SA后，放在磁搅拌器上加热并搅拌，制成预溶液；向预溶液中加入过硫酸铵APS和亚甲基双丙烯酰胺MBAA，搅拌后，倒入培养皿，并放入真空室除气，再加入TEMED和二水合硫酸钙，震荡使其充分...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊，段升顺，张轩豪，刘孙辰星，陈金伍，唐伟程，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：