兼有高灵敏度和宽量程的纸基柔性压力传感器及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种兼有高灵敏度和宽量程的纸基柔性压力传感器及制备方法，该传感器包括上电极、压敏层和下电极，所述压敏层设置于所述上电极和所述下电极之间，所述上电极和所述下电极分别包括滤纸基底和所述滤纸基底表面的银纳米线导电薄膜；所述压敏层由碳纳米管/桑皮纸导电复合材料组成；所述碳纳米管/桑皮纸导电复合材料通过在桑皮纸两表面滴涂碳纳米管导电墨水得到。本发明专利技术的纸基柔性压力传感器可以有效增大传感器的量程，且提高传感器的灵敏度，且纸基材料具有可循环再生性和生物相容性以及成本低等优势，更适合进行大批量的柔性压力传感器生产。柔性压力传感器生产。柔性压力传感器生产。

【技术实现步骤摘要】
兼有高灵敏度和宽量程的纸基柔性压力传感器及制备方法


[0001]本专利技术属于传感
，具体涉及一种兼有高灵敏度和宽量程的纸基柔性压力传感器及制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，新材料的不断涌现和先进制造技术的更新使得所制备的柔性压力传感器功能愈加完善，已实现在人体运动检测、医疗康复、智能鞋服等多个领域广泛应用。为了满足柔性压力传感器在人体运动实时检测方面的要求，要求传感器在测量灵敏度、量程以及稳定性和耐久性等方面进一步地提升性能。
[0003]根据柔性压力传感器敏感机理的不同，主要可分为电容式、电阻式、压电式式与摩擦电式四种，其中电阻式具有结构简单、信号调理方便以及可靠高等优点，使得其应用更加广泛。通常而言，电阻式柔性传感器由柔性电极和压敏层组成，通过压敏层的压阻效应和电极与压敏层间的接触电阻变化实现施加载荷的测量。常见的压敏层一般采用在柔性基底材料(如聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺等)中加入导电填料(如金纳米线、银纳米线以及碳纳米管、石墨烯等)制备得到。但是受到压敏层材料力学性能和电学特性的限制，这种包含复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼有高灵敏度和宽量程的纸基柔性压力传感器，其特征在于，包括上电极、压敏层和下电极，所述压敏层设置于所述上电极和所述下电极之间，所述上电极和所述下电极分别包括滤纸基底和所述滤纸基底表面的银纳米线导电薄膜；所述压敏层由碳纳米管/桑皮纸导电复合材料组成；所述碳纳米管/桑皮纸导电复合材料通过在桑皮纸两表面滴涂碳纳米管导电墨水得到。2.根据权利要求1所述的兼有高灵敏度和宽量程的纸基柔性压力传感器，其特征在于，所述银纳米线导电薄膜表面具有松散的纳米微结构。3.根据权利要求2所述的兼有高灵敏度和宽量程的纸基柔性压力传感器，其特征在于，所述银纳米线导电薄膜是通过抽滤的方法将银纳米线分散在所述滤纸基底的表面形成。4.根据权利要求1所述的兼有高灵敏度和宽量程的纸基柔性压力传感器，其特征在于，所述压敏层具有多尺度微结构，包括所述桑皮纸表面的多孔网状结构以及所述桑皮纸在浸湿/干燥过程中形成的微小褶皱。5.根据权利要求1所述的兼有高灵敏度和宽量程的纸基柔性压力传感器，其特征在于，所述碳纳米管导电墨水是通过在碳纳米管/聚二甲基甲酰胺分散液中加入水性聚氨酯得到。6.根据权利要求1所述的兼有高灵敏度和宽量程的纸基柔性压力传感器，其特征在于，所述压敏层包括三层碳纳米管/桑皮纸导电复合材料。7.一种兼有高灵敏度和宽量程的纸基柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：制备上电极和下电极：分别将银纳米线乙醇溶液通过抽滤的方法涂覆在滤纸的表面，干燥后得到所述上电极和所述下电极；制备压敏层：在碳纳米管中加入聚二甲基甲酰胺得到碳纳米管/聚二甲基甲酰胺分散液，在所述碳纳米管/聚二甲基甲酰胺分散液中加入水性聚氨酯得到碳纳米管导电墨水，再将所述碳纳米管导电墨水滴涂在桑皮纸的两侧，干燥后得到所述压敏层；制备柔性压力传感器：在所述上电极和所述下电极上制作传感器信号输出线，并将所述压敏层设置在所述上电极和所述下电极之间，电极层的银纳米线导电薄膜与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学锋，常胜，王海涛，杨乃兴，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：