基于激光雕刻的一体化全柔性离电式传感器及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于激光雕刻的一体化全柔性离电式传感器及其制备方法，包括基底材料预处理；离电传感电极制备，制备化学导电材料，化学导电悬浮液喷涂于基材表面，通过纳秒激光雕刻图案化制备，得到图案化的离电传感电极；将弹性体粉末加入到溶剂中，在预设温度下搅拌，加入离子液体，升温度搅拌混合均匀，得到混合溶液；将混合溶液以固定的转速旋涂于离电传感电极表面，加热固化成膜，得到离电膜；将图案化的离电传感电极封装于离电膜上下表面，上电极层与下电极层的多条蛇形阵列电极相互垂直。本发明专利技术解决了目前电容式传感器灵敏度低、响应时间长等问题，该传感器响应时间快、线性度好，可广泛使用在柔性可穿戴电子设备。可广泛使用在柔性可穿戴电子设备。可广泛使用在柔性可穿戴电子设备。

【技术实现步骤摘要】
基于激光雕刻的一体化全柔性离电式传感器及制备方法


[0001]本专利技术属于柔性压力传感器领域，特别涉及一种基于激光雕刻的一体化全柔性离电式传感器及制备方法。

技术介绍

[0002]柔性传感器具有良好的柔韧性、延展性，可以自由弯曲甚至折叠，而且结构形式灵活多样，可根据测量条件的要求任意放置，能够非常方便地对复杂外形的物体进行检测。随着技术的发展和应用场景的日益复杂性，柔性压力传感更是得到广泛研究，并已经在工业、医疗和消费电子领域中得到了应用。传统的柔性传感器主要基于光学和电学两种机理，后者由于其更高的器件柔韧性、易集成和结构简单等优势，获得更广泛的应用。
[0003]可穿戴式柔性传感器在机器人电子皮肤(E
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skin)和医疗监控系统等方面有着广泛的应用。开发具有良好灵敏度和机械灵活性的大面积、高性能压力传感器是科研工作者亟需解决的关键性科学问题。传统电容式压力传感器存在灵敏度低、滞后大、非线性和重复性差等缺点，导致信号后续电路处理困难。相比之下，离电式传感器具有灵敏度高、响应范围宽等优点。
[0004]传统的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光雕刻的一体化全柔性离电式传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，基底材料预处理：将基底材料超声处理，恒温烘干，再经等离子体预处理得到亲水性支撑柔性基底材料，将基底材料裁剪成相同面积的基材；S2，离电传感电极制备：通过侵蚀MAX相制备化学导电材料，将制备好的化学导电悬浮液喷涂于裁剪好的基材表面，通过纳秒激光雕刻图案化制备，得到图案化的离电传感电极；S3,离电膜制备：按照质量比(5
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10)：(16
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22)将弹性体粉末加入到溶剂中，在预设温度下搅拌，得到弹性体混合液，按照质量比为(3
‑
8)：(15
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23)在弹性体混合液中加入离子液体，升温度搅拌混合均匀，得到混合溶液；将混合溶液以固定的转速旋涂于离电传感电极表面，加热固化成膜，得到离电膜；S4，组装柔性离电式传感器采用热压的方法将图案化的离电传感电极封装于离电膜上下表面，上电极层与下电极层的多条蛇形阵列电极相互垂直，自此完成柔性离电式传感器的制备。2.根据权利要求1所述的基于激光雕刻的一体化全柔性离电式传感器的制备方法，其特征在于，所述基底材料为PET或PI柔性支撑材料,厚度为10～50μm。3.根据权利要求1所述的基于激光雕刻的一体化全柔性离电式传感器的制备方法，其特征在于，将PET或PI基底材料依次放入丙酮、乙醇和去离子水中进行超声处理5
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10mim，70
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80℃恒温烘干；等离子体预处理1～5min，基材厚度为10～50μm。4.根据权利要求1所述的基于激光雕刻的一体化全柔性离电式传感器的制备方法，其特征在于，所述化学导电材料采用以下方法制备：1)按照质量比(1
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3)：(20
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50)将Ti3AlC2浸入混合酸溶液中恒温下放置24
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36h；2)将获得的多层Ti3C2T
x
悬浮液在3000
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【专利技术属性】
技术研发人员：高立波，王卫东，徐丹丹，陈刚，段启凯，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：