一种叠层式摩擦电压力传感器及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种叠层式摩擦电压力传感器及其制备方法，属于摩擦纳米发电机技术领域。该叠层式摩擦电压力传感器包括：从上到下依次布置的第一电极层、第一摩擦材料层、介电层薄膜、第二电极层和第二摩擦材料层，所述介电层薄膜的一侧表面设有多个凸起的微型结构和围绕所有所述微型结构的环形凸条，所述微型结构用于降低所述介电层薄膜的弹性模量，所述第一摩擦材料层和所述介电层薄膜之间形成密封腔，且所述密封腔中封装有绝缘液体。本发明专利技术还提供了一种用于制备上述叠层式摩擦电压力传感器的制备方法。本发明专利技术的叠层式摩擦电压力传感器能够有效提升输出信号的稳定性。传感器能够有效提升输出信号的稳定性。传感器能够有效提升输出信号的稳定性。

A laminated triboelectric pressure sensor and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种叠层式摩擦电压力传感器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及摩擦纳米发电机
，特别是涉及一种叠层式摩擦电压力传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着物联网(IoT)的快速发展，体量和驱动传感器所需的电源数量增加显着，甚至可能比传感器本身更大。在巨大的分布式传感节点，供电问题将成为阻碍其发展的关键因素的原因之一。摩擦电的诞生为通过摩擦纳米发电机(TENG)解决分布式传感节点的电源问题提供了有效途径。基于摩擦起电和静电感应的耦合效应，摩擦电压力传感器能够通过分析电信号(如电压值、峰值密度、波形等)来获取机械输入(幅度和频率)的信息。感应信号来源于摩擦电压力传感器本身，无需应用于设备的外接电源，这是相对于传统传感技术的显著优势。然而，受限于结构缺陷和内在传统TENG的工作机制，摩擦电荷非常易受外部环境(例如，湿度、电磁场)的影响，导致稳定性和可重复性差。TENG的本质是基于电荷产生、积累、转移和传导的动态过程。因此，调节摩擦电荷将是一种有效的策略以提高TENG的传感性能。
[0003]在空气中，由于环境湿度表面摩擦电荷随时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠层式摩擦电压力传感器，其特征在于，包括：从上到下依次布置的第一电极层、第一摩擦材料层、介电层薄膜、第二电极层和第二摩擦材料层，所述介电层薄膜的一侧表面设有多个凸起的微型结构和围绕所有所述微型结构的环形凸条，所述微型结构用于降低所述介电层薄膜的弹性模量，所述第一摩擦材料层和所述介电层薄膜之间形成密封腔，且所述密封腔中封装有绝缘液体。2.根据权利要求1所述的叠层式摩擦电压力传感器，其特征在于，还包括：绝缘薄膜，贴附于所述第一电极层的顶面和所述第二摩擦材料层的底面处；以及静电屏蔽层，设置于每一所述绝缘薄膜的外表面处。3.根据权利要求1或2所述的叠层式摩擦电压力传感器，其特征在于，所述微型结构的形状为金字塔形、锥形、正方体形和圆柱形中一种或多种，且所有所述微型结构呈阵列排布。4.一种用于制备权利要求1
‑
3中任一项所述的叠层式摩擦电压力传感器的制备方法，其特征在于，包括：制备液态金属和柔性介电层材料的混合物；利用所述混合物制备介电层薄膜，所述介电层薄膜的一侧表面设有多个凸起的微型结构和围绕所有所述微型结构的环形凸条，所述微型结构用于降低所述介电层薄膜的弹性模量；制备第一摩擦材料层、第二摩擦材料层、第一电极层和第二电极层；依次布置所述第一电极层、所述第一摩擦材料层、所述介电层薄膜、所述第二电极层和所述第二摩擦材料层，其中，所述介电层薄膜的所述环形凸条的顶面通过柔性的封闭材料与所述第一摩擦材料层相连，以在所述第一摩擦材料层和所述介电层薄膜之间形成密封腔；在所述密封腔中封装绝缘液体。5.根据权利要求4所述的叠层式摩擦电压力传感器的制备方法，其特征在于，在所述密封腔中封装绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：文震，徐仁杰，马艳芸，孙旭辉，刘伊娜，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：