柔性压阻式传感材料的抗温度干扰方法及抗温度和湿度干扰的柔性压阻式传感器技术

本发明专利技术提供了一种柔性压阻式传感材料的抗温度干扰方法及抗温度和湿度干扰的柔性压阻式传感器，以导电纳米线和导电纳米颗粒为复合导电材料，以柔性多孔聚合物为基材，利用导电纳米线的线型结构和导电纳米颗粒的纳米效应，在柔性多孔聚合物基材中形成特殊的复合导电网络，使得依据柔性多孔聚合物基材的热膨胀性能，对复合导电材料进行调控，即可得到抗温度干扰的柔性压力传感材料，打破了现有技术对导电聚合物复合材料抗温度干扰研究的局限性，为柔性压阻式传感材料的抗温度干扰提供了一种新的有效途径。本发明专利技术还可在抗温度干扰的柔性压阻式传感材料表层涂覆疏水涂层，进一步得到抗温度和湿度干扰的柔性压阻式传感材料。到抗温度和湿度干扰的柔性压阻式传感材料。到抗温度和湿度干扰的柔性压阻式传感材料。

【技术实现步骤摘要】
柔性压阻式传感材料的抗温度干扰方法及抗温度和湿度干扰的柔性压阻式传感器


[0001]本专利技术涉及柔性传感材料
，尤其涉及一种柔性压阻式传感材料的抗温度干扰方法及抗温度和湿度干扰的柔性压阻式传感器。

技术介绍

[0002]近年来，柔性可穿戴传感器在大健康、人工智能、医学检测等方面取得了巨大进展、显示了广阔的应用前景。根据传感机理，可以分为电容式、压阻式、压电式和晶体管式。其中，压阻式传感器在制备、组装和信号采集等方面具有明显的优势，例如灵敏度高、检测极限值低、耐久性好等。
[0003]在实际应用中，应用于传感单元的大多数导电材料(例如碳纳米管(CNT)、银纳米线(AgNW)、金属氧化物等)易受传感环境(例如温度变化、高湿度、汗水环境或三者兼有)影响，压阻传感器的实时电阻会受其干扰发生变化，进而不可避免地导致传感信号波动和不准确性。由此可知，准确稳定的传感器十分考验导电材料对测试环境的抗干扰性。专利CN113790741A公开了一种多功能传感集成的柔性织物基传感器及其应用，其中指出了可以通过正、负温度系数的导电填料的复合叠加效应，实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性压阻式传感材料的抗温度干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.选定柔性多孔聚合物基材，并测试其线膨胀系数；S2.以导电纳米线和导电纳米颗粒为复合导电材料，根据所述柔性多孔聚合物基材的线膨胀系数，调控所述导电纳米线和导电纳米颗粒的用量比，以使柔性压阻式传感材料的电阻随温度的变化率小于预设阈值；其中，所述导电纳米线与所述柔性多孔聚合物基材组成的复合物呈现负温度系数效应；所述导电纳米颗粒与所述柔性多孔聚合物基材组成的复合物呈现正温度系数效应；S3.按步骤S2确定的用量比，将所述导电纳米线和导电纳米颗粒均匀负载于所述柔性多孔聚合物基材的内部，即得到抗温度干扰的柔性压阻式传感材料。2.根据权利要求1所述的柔性压阻式传感材料的抗温度干扰方法，其特征在于，步骤S2中，所述导电纳米线的直径为20
‑
60nm，长度为0.5
‑
20μm；所述导电纳米颗粒的粒径为10
‑
50nm，优选为15
‑
25nm；所述导电纳米线包括碳纳米管，所述导电纳米颗粒包括ZnO、TiO2、SnO、NiO或CB纳米颗粒中的一种或多种；所述导电纳米线和导电纳米颗粒的质量比为1:(2
‑
15)，且当所述柔性多孔聚合物基材的线膨胀系数增大时，提高所述导电纳米线的用量。3.根据权利要求1所述的柔性压阻式传感材料的抗温度干扰方法，其特征在于，步骤S1中，所述柔性多孔聚合物基材选自线膨胀系数为5
×
105‑
25
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‑1的基材；所述柔性多孔聚合物基材的孔隙率为30
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80％，孔径为50
‑
500um。4.根据权利要求1所述的柔性压阻式传感材料的抗温度干扰方法，其特征在于，步骤S2中，所述预设阈值小于5％，优选小于3％。5.一种抗温度干扰的柔性压阻式传感器，其特征在于，包括柔性导电多孔聚合物传感层，所述柔性导电多孔聚合物传感层包括柔性多孔聚合物基材和负载于所述基材中的复合导电材料；所述复合导电材料包括导电纳米线和导电纳米颗粒，所述柔性多孔聚合物基材的线膨胀系数为5
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‑1，以使所述导电纳米线和导电纳米颗粒自身的电阻效应和由于基材的热膨胀作用产生的电阻相应相互抵消，实现抗温度干扰。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽燕，王栋，李沐芳，马俊，刘琪，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：