一种柔性压力传感器及其制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及一种可用于捕捉和识别压力信号的传感器及其制备与应用。所述传感器是通过压阻效应实现压力传感，其由敏感层、电极、封装层三部分构成。敏感层为石墨烯复合丝素蛋白气凝胶材料，其特征是具有有序的三维多孔层状结构，有着密度小、可导电、可压缩

【技术实现步骤摘要】
一种柔性压力传感器及其制备与应用


[0001]本专利技术属于柔性压力传感器领域，涉及一种柔性压力传感器及其制备与应用。

技术介绍

[0002]可穿戴电子传感器是指在能将外部刺激转化为电信号的一类设备，有电容式、压电式、压阻式，离子电子式等类型，其中，压阻式(基于压阻效应)凭借着读取简单、输出稳定、技术成熟、线性度高、功耗低等优点而在健康检测、医疗诊断、运动捕捉、语言识别、人机交互、智能机器人等领域有着广泛的应用。压阻式传感器通过在施加压力下改变自身电阻来实现传感，主要结构包括发生电阻变化的敏感层，捕捉和传输电信号的电极层，起保护功能的封装层。其中，实现信号转变的敏感层是传感器最核心的结构。由于可穿戴电子传感器主要是为安装在人体皮肤上而设计的，因此它不仅应具有较高的柔韧性和拉伸性，而且还应具有良好的灵敏度线性，可以检测范围广泛的应变。
[0003]但是主流的压阻式传感器存在着工作寿命短、响应速度慢、检测极限差、柔性不好、设备笨重等一系列缺点，而传统的基于半导体和金属箔的压阻传感器虽然具有较高的成本效益，但由于其灵敏度线性较低且传感范围往往本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性压力传感器，其特征在于：包括石墨烯复合丝素蛋白气凝胶敏感层，高导电材料电极层，柔性可伸缩高分子材料封装层；所述柔性压力传感器为三明治结构，高导电材料电极层被放置在石墨烯复合丝素蛋白气凝胶敏感层两端，高分子材料封装层封装整个电极层和敏感层，以保护柔性压力传感器不被损坏。2.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，石墨烯复合丝素蛋白气凝胶由氧化石墨烯粉体和丝素蛋白溶液通过碱诱导水热法辅助冷冻干燥技术制备而来。3.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，所述的石墨烯复合丝素蛋白气凝胶具有高度有序的各项异性特征；特别的，横截面具有从外向内的层状同心圆结构，纵截面具有纵向分布的片层，片层与片层之间存在丰富的连接结构。4.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，可用数控切割技术或激光雕刻技术将所述的石墨烯复合丝素蛋白气凝胶定制为所需要的尺寸和形状。5.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，高导电材料电极层的制备方法选择固态电极连接法、真空沉积技术、化学气相沉积法、磁控溅射法中的一种。6.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，高分子材料封装层选择PDMS、PMMA、PE材料中的一种。7.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，具体制备方法包括如下步骤：(1)、称取一定质量氧化石墨烯粉体溶解在适量的去离子水中，经过超声和搅拌，获得氧化石墨烯分散液；(2)、在20
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40℃下，依次往氧化石墨烯分散液中加入一定质量的碱诱导剂、一定浓度的丝素蛋白溶液、一定质量的葡萄糖，整个过程连续搅拌，所得混合溶液中各项溶质占比满足以下质量比例：碱诱...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡金明，马肖龙，蔡晓明，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：