用于柔性应变传感器的梯度大孔导电复合水凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于柔性应变传感器的梯度大孔导电复合水凝胶的制备方法，属于柔性电子材料领域。其是以石墨烯和聚苯胺共同作为导电物质，聚丙烯酰胺为柔性基底，通过含有发泡剂的氧化石墨烯/聚丙烯酰胺基复合水凝胶的制备、具有梯度大孔结构的石墨烯/聚丙烯酰胺基导电复合水凝胶的制备及苯胺原位聚合，得到所述梯度大孔导电复合水凝胶。本发明专利技术制备的梯度大孔导电复合水凝胶具有优异的力学性能和传感性能，灵敏度高，应变检测范围宽，且循环稳定性好，可广泛应用于柔性传感器等可穿戴电子设备，在人体运动监测等领域有着广阔的应用前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
用于柔性应变传感器的梯度大孔导电复合水凝胶的制备方法


[0001]本专利技术属于柔性电子材料领域，涉及柔性应变传感器的制备，具体涉及一种应用于柔性应变传感器的梯度大孔导电复合水凝胶的制备方法。

技术介绍

[0002]随着可穿戴电子设备的发展以及人们对身体健康的重视，柔性应变传感器在人体运动监测领域的应用需求越来越大。传统的传感器由于本身的脆性导致不能承受过大的形变，无法满足人体运动监测的需求，同时复杂的工艺和昂贵的成本又进一步限制了其发展。因此，迫切需要开发出应变检测范围宽、灵敏度高且成本较低的柔性应变传感器。
[0003]水凝胶含水量高，生物相容性好，将水凝胶和导电物质相结合，可制备兼具柔性和导电性的水凝胶基柔性应变传感器。聚苯胺经掺杂后可以导电，不但电导率高，而且原料易得，合成工艺简单，因此将聚苯胺引入水凝胶制备柔性传感器备受关注。但是水凝胶一般孔径较小（通常小于1μm，致孔后可达到几微米），在吸附苯胺原位聚合的过程中易发生水凝胶孔道堵塞的现象，致使苯胺利用率低，影响传感器的灵敏度。此外，长时间通电时聚苯胺会发生体积膨胀，导致结构破本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于柔性应变传感器的梯度大孔导电复合水凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）制备含有发泡剂的氧化石墨烯/聚丙烯酰胺复合水凝胶；（2）制备具有梯度大孔结构的石墨烯/聚丙烯酰胺导电复合水凝胶；（3）用具有梯度大孔结构的石墨烯/聚丙烯酰胺导电复合水凝胶吸收苯胺后引发原位聚合，得到所述应用于柔性应变传感器的梯度大孔导电复合水凝胶。2. 根据权利要求1所述的一种应用于柔性应变传感器的梯度大孔导电复合水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤（1）具体是在10ml氯化钠/十二烷基硫酸钠溶液中加入54μL疏水单体，搅拌3h后加入15
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30mg氧化石墨烯，再加入5.3g丙烯酰胺、17.2mg N,N
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亚甲基双丙烯酰胺、0.01
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0.03g发泡剂、0.05g过硫酸铵，磁力搅拌充分溶解后，45℃聚合6h，制得含有发泡剂的氧化石墨烯/聚丙烯酰胺复合水凝胶。3.根据权利要求2所述的一种应用于柔性应变传感器的梯度大孔导电复合水凝胶的制备方法，其特征在于：所述氯化钠/十二烷基硫酸钠溶液是将0.05
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0.15g氯化钠、0.1
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0.3g十二烷基硫酸钠于10ml去离子水中溶解制得。4.根据权利要求2所述的一种应用于柔性应变传感器的梯度大孔导电复合水凝胶的制备方法，其特征在于：所述疏水单体为甲基丙烯酸烷基酯，其烷基碳链长度为8
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18个碳原子。5.根据权利要求1或2所述的一种应用于柔性应变传感器的梯度大孔导电复合水凝胶的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓，逄述博，张卫英，陈兰兰，赵海兰，朱鹏城，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：