一种气泡辅助产生微结构的蛋白凝胶柔性触觉传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种气泡辅助产生微结构的蛋白凝胶柔性触觉传感器及其制备方法，涉及具有微结构的蛋白凝胶的无模板制备和强化处理，包括气泡辅助生成微纳立体结构及气泡尺寸调控方法，所述蛋白凝胶具有可降解特性，能作为压力敏感介电层组装成灵敏的柔性触觉传感器。本发明专利技术所公开的蛋白凝胶柔性触觉传感器克服了传统柔性传感器材料不可降解、无法大面积快速制备微结构等缺点，减少了微结构的模板制备、倒模、剥离等工序，提供一种无模板、节能环保、低成本、可大面积快速产生微纳结构且可降解的蛋白凝胶柔性传感器制备方法。蛋白凝胶柔性传感器制备方法。蛋白凝胶柔性传感器制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种气泡辅助产生微结构的蛋白凝胶柔性触觉传感器及其制备方法


[0001]本专利技术属于传感器
，涉及一种气泡辅助产生微结构的蛋白凝胶柔性触觉传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]柔性传感是柔性电子的重要研究领域之一，具有可拉伸可弯曲、柔软轻薄的优点，因此广泛应用于生理信号监测、医疗器械以及可穿戴设备上。具有微结构的介电层是提高传感器灵敏度的有效的方法，一方面是因为微结构中存在许多空隙，在施加压力下可以为柔性材料提供较大的变形空间，这意味着两个电极之间的距离可以变化更大，从而在相同的压力下进一步增加电信号变化量；另一方面是因为柔性材料的介电常数高于空气，当受到压力时，空气被柔性材料介电质代替，导致电信号变化量相应增加，因此微结构可以显著提高传感器的灵敏度。用于提升性能的常见微结构如金字塔微锥、微槽以及微半球等，需要光刻、刻蚀等复杂耗时的微纳加工工艺，并且一般需要在硅片上制备金字塔微锥等微结构，制备面积受硅片大小限制，无法一次性大面积制备，同时使用模板法会因柔性材料在模板表面不容易剥离而造成表面微结构的破坏；多孔结构仍然存在孔隙分布不均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气泡辅助产生微结构的蛋白凝胶柔性触觉传感器，其特征在于，包括：上下层柔性电极和夹层的柔性传感介电层；所述柔性传感介电层包括蛋白凝胶；其中，所述传感介电层具有微结构，微结构能够有效增强传感器触觉灵敏度；所述微结构不需要借助模板制备，由蛋白凝胶自身气泡辅助制备。2.如权利要求1所述的蛋白凝胶柔性触觉传感器，其特征在于，所述蛋白凝胶由蛋清和碱性溶液混合发生交联产生。3.如权利要求2所述的蛋白凝胶柔性触觉传感器，其特征在于，所述蛋清可以是鸡蛋清、鸭蛋清、鹅蛋清，所述碱性溶液可以是氢氧化钠，浓度范围在5mg/ml
‑
50mg/ml，占蛋白凝胶混合溶液的比例在20％
‑
50％之间。4.如权利要求1所述的蛋白凝胶柔性触觉传感器，其特征在于，所述微结构不需要借助模板制备，是基于蛋白凝胶所产生气泡铸造的微纳立体结构。5.如权利要求4所述的蛋白凝胶柔性触觉传感器，其特征在于，所述微纳立体结构为单层或双层超薄气泡中空网络结构、蜂窝状耐压结构以及气泡连接处稳定存在的天然微锥凸起结构中任意一种或至少两种的组合。6.如权利要求1所述的蛋白凝胶柔性触觉传感器，其特征在于，所述气泡来自化学反应生成或机械手段引入。7.如权利要求6所述的蛋白凝胶柔性触觉传感器，其特征在于，所述化学反应生成，包括蛋白凝胶与基底接触反应生成气体，基底可以选自铝箔、锡箔、镁箔以及其他可以与碱性溶液反应产生气体的金属材料。8.如权利要求1所述的蛋白凝胶柔性触觉传感器，其特征在于，所述上下层柔性电极表面有导电层，导电层的材料可以选自导电碳浆、氧化铟锡(ITO)、铂或金等金属、有机导电薄膜、石墨烯、碳纳米管复合材料。9.一种气泡辅助产生微结构的蛋白凝胶柔性触觉传感器的制备方法，其特征在于，所述蛋白凝胶柔性触觉传感为权利要求1至8任意一项所述蛋白凝胶柔性触觉传感器，所述蛋白凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王太宏，王玫骅，张佳豪，冯建松，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：