一种基于MXene/AgNWs复合薄膜的柔性可穿戴压阻传感器制备方法，属于可穿戴压阻传感器领域。本发明专利技术以MXene和AgNWs为原料，采用真空抽滤法制备复合薄膜，然后使用市售的3M胶带并对其双轴拉伸，再将复合薄膜粘贴在其上，制备了褶皱结构薄膜。最后使用3M胶带和PDMS对其进行封装，得到了基于聚吡咯的柔性可穿戴压阻传感器。本发明专利技术通过构筑微褶皱结构，很好地提高了传感器的性能。当传感器压缩变形时，上下两个电极由点接触变为面接触，形成大量新的导电通路，使传感器的阻值减小。本发明专利技术的传感器制备方法简单、成本低，并且性能优异，在健康监测、运动监测、运动监测、人工智能、可穿戴设备和人机交互等领域具有很大的发展潜力。和人机交互等领域具有很大的发展潜力。和人机交互等领域具有很大的发展潜力。
【技术实现步骤摘要】
一种基于MXene/AgNWs复合薄膜的柔性可穿戴压阻传感器制备方法
[0001]本专利技术属于可穿戴柔性传感器的
，具体地说，涉及一种基于MXene/AgNWs复合薄膜的柔性可穿戴压阻传感器的制备方法；基于MXene/AgNWs复合薄膜的柔性可穿戴压阻传感器主要用于健康监测、运动监测、运动监测、人工智能、可穿戴设备和人机交互等领域。
技术介绍
[0002]近年来，随着现代科技的进步和人们生活水平的提高，人们对于柔性可穿戴传感器的需求日益增长。压阻传感器以其制备简单、成本低、性能优异等优点，在健康监测、运动监测、人工智能、可穿戴电子设备和人机交互等领域具有广泛的应用，日益受到科研人员的广泛关注。然而，以往的柔性可穿戴压阻传感器仍然存在灵敏度低、响应速度慢、循环稳定性差、可穿戴性差和与人体相容性不好等方面的问题，严重限制了柔性压阻式传感器的应用。
[0003]现有技术存在的问题：
[0004]多孔结构的传感器由于其厚度大、不宜穿戴、灵敏度低等问题，制约了其的应用。
[0005]微结构传感器中，由与技术的限制微观结构制备的不理想，主要在于不可大规模制备、成本高、性能不理想。
[0006]导电薄膜制备困难，成本高、电阻大、机械性能不理想。
[0007]封装方法不理想，只是采用简单的封装，很难应用于工业生产与实际应用。
技术实现思路
[0008]本专利技术要解决上述技术问题，而提供了一种内源性刺激响应的纳米催化肿瘤治疗系统及其制备方法。
[0009]为了提高柔性压阻传感器的性能，科研人员设计了多种微结构，比如微穹顶/微金字塔阵列、互锁结构、叶/花瓣模压图案和褶皱结构等等。其中褶皱结构，以其自身优异的性质而越来越受到研究人员的关注。
[0010]各种导电材料也被应用于传感器的设计中，尝试过的导电材料主要有碳材料(炭黑、碳纳米管、石墨烯等)、金属纳米材料(金属纳米线、金属纳米颗粒等)、MXene、金属有机框架、导电聚合物等等。MXene是一种新型的二维材料，它是二维过渡金属碳/氮化物，其具有高导电性、优异的导热性和良好的亲水性。Mn+1XnTx是其结构式，M是过渡金属(如Ti、V、Zr等)，X是碳或氮，T是存在于其中的一些官能团(如－OH，－O，－F等)，这些基团使其具备优异的亲水性。MXene在很多领域的应用中，如超级电容器、柔性传感器、能源、催化、电磁屏蔽等，扮演着重要的角色。十分适合于柔性压阻式传感器的制作。
[0011]AgNWs(银纳米线)具有特殊的一维纳米结构和优异的导电性，将AgNWs与MXene制备MXene/AgNWs复合导电薄膜，可使其具有优异的导电能力、良好的柔韧性和机械性能。可
作为柔性式传感器的导电薄膜使用。
[0012]PDMS以其人体相容性好、无毒无害、机械性能优异和易于制备等优点，非常适合作为柔性可穿戴传感器的封装材料。
[0013]本专利技术采用真空抽滤法制备MXene/AgNWs复合薄膜，简单经济、性能优越。
[0014]本专利技术采用市售的3M胶带，使用预拉伸
‑
释放的方法，制备了MXene/AgNWs复合褶皱结构导电膜，该方法经济、简便，并且性能十分优越。
[0015]本专利技术使用3M胶带和PDMS进行封装，使传感器的性能充分发挥出来。特点是经济、简单，并且性能优越。
[0016]为了解决上述技术问题，本专利技术采取了以下的技术方案：
[0017]本专利技术一种基于MXene/AgNWs复合薄膜的柔性可穿戴压阻传感器制备方法，，所述制备方法是按下述步骤进行的：
[0018]步骤一、采用真空抽滤法制备MXene/银纳米线复合薄膜；
[0019]步骤二、对3M胶带预拉伸后，亲水性处理；
[0020]步骤三、将MXene/银纳米线复合薄膜粘在亲水性处理后3M胶带上，释放预拉伸，在3M胶带上获得褶皱结构薄膜，随后剪成大小一样的两块，获得两块电极；
[0021]步骤四、分别在两块电极上用导电银胶粘接一根铜导线,所述铜导线粘接在褶皱结构薄膜上，然后在3M胶带一侧再粘贴一块新的3M胶带；
[0022]步骤五、然后将褶皱面对面放置并将铜导线错开，并将其粘贴在一起，再在表面涂覆一层PDMS，固化处理，冷却至室温，得到所述传感器；
[0023]其中，步骤四铜导线为除去绝缘层的铜导线，新的3M胶带大小保证覆盖电极。
[0024]进一步地限定，步骤一中采用砂芯过滤装置进行真空抽滤，所述复合薄膜是按下述步骤制备的：
[0025]步骤(一)先搭建装置，使用的滤膜为孔径为0.22微米的醋酸纤维素膜；
[0026]步骤(二)用移液枪移取MXene水溶液，真空抽滤；
[0027]步骤(三)用移液枪移取银纳米线溶液，真空抽滤；
[0028]步骤(四)用移液枪再移取MXene水溶液，真空抽滤；
[0029]步骤(五)将步骤(四)处理后的滤膜放入烘箱，进行烘干，得到MXene/银纳米线复合薄膜。
[0030]进一步地限定，步骤(三)中银纳米线溶液是按下述步骤制备的：
[0031]步骤1、将PVP加入乙二醇中，超声溶解，再加入50ml乙二醇，在160℃下以300r/min转速搅拌；
[0032]步骤2、滴加FeCl3·
6H2O/乙二醇溶液，加热搅拌1h；
[0033]步骤3、滴加AgNO3/乙二醇溶液，继续反应一段时间，室温冷却即得到银纳米线母液；
[0034]步骤4、将银纳米线母液用无水乙醇离心洗涤3次；
[0035]步骤5、再离心洗涤3次；
[0036]步骤6、最后将沉淀物超声分散在乙醇中保存待用。
[0037]进一步地限定，步骤5用去离子水离心洗涤
[0038]进一步地限定，步骤二中预拉伸为单轴拉伸或双轴拉伸，拉伸幅度为50％
‑
200％。
[0039]进一步地限定，步骤二中预拉伸为双轴拉伸，拉伸幅度为100％。
[0040]进一步地限定，步骤二中亲水性处理为等离子体处理或硅烷偶联剂处理。
[0041]进一步地限定，步骤二和四中3M胶带厚度为1mm。
[0042]进一步地限定，步骤三中电极的形状为边长为0.8cm
‑
1.6cm正方形。
[0043]进一步地限定，步骤五中110℃下固化10min。
[0044]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0045]本专利技术采用经济、简便的方法，制备了柔韧性、机械性能和导电性十分优异的MXene/AgNWs复合薄膜。
[0046]本专利技术采用市售的3M胶带，使用预拉伸
‑
释放的方法，制备了MXene/AgNWs复合褶皱结构导电膜，该方法经济、简便，并且性能十分优越。
[0047]本专利技术使用3M胶带和PDMS进行封装，使传感器的性能充分发挥出来。特点是经济、简单，并且性能优越。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于MXene/AgNWs复合薄膜的柔性可穿戴压阻传感器制备方法，其特征在于，所述制备方法是按下述步骤进行的：步骤一、采用真空抽滤法制备MXene/银纳米线复合薄膜；步骤二、对3M胶带预拉伸后，亲水性处理；步骤三、将MXene/银纳米线复合薄膜粘在亲水性处理后3M胶带上，释放预拉伸，在3M胶带上获得褶皱结构薄膜，随后剪成大小一样的两块，获得两块电极；步骤四、分别在两块电极上用导电银胶粘接一根铜导线,所述铜导线粘接在褶皱结构薄膜上，然后在3M胶带一侧再粘贴一块新的3M胶带；步骤五、然后将褶皱面对面放置并将铜导线错开，并将其粘贴在一起，再在表面涂覆一层PDMS，固化处理，冷却至室温，得到所述传感器；其中，步骤四铜导线为除去绝缘层的铜导线，新的3M胶带大小保证覆盖电极。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一中采用砂芯过滤装置进行真空抽滤，所述复合薄膜是按下述步骤制备的：步骤(一)先搭建装置，使用的滤膜为孔径为0.22微米的醋酸纤维素膜；步骤(二)用移液枪移取MXene水溶液，真空抽滤；步骤(三)用移液枪移取银纳米线溶液，真空抽滤；步骤(四)用移液枪再移取MXene水溶液，真空抽滤；步骤(五)将步骤(四)处理后的滤膜放入烘箱，进行烘干，得到MXene/银纳米线复合薄膜。3.根据权利要求1所述的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：翁凌，吴迪，李宇寒，关丽珠，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：
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