基于微纳结构和界面的主动式复合多传感器件及制备方法技术

技术编号:40059097 阅读:16 留言:0更新日期:2024-01-16 22:24
本发明专利技术公开了基于微纳结构和界面的主动式复合多传感器件及制备方法,属于传感器技术领域,包括依次的表面微结构增敏电极层、致密纤维型功能层和叉指电极层;表面微结构增敏电极层包括表面具有微纳结构的聚乙烯醇/蚕丝蛋白复合薄膜,以及喷涂在聚乙烯醇/蚕丝蛋白复合薄膜的微纳结构一面的金属电极层,聚乙烯醇与蚕丝蛋白的质量比为x:(1‑x),x=72%~90%;金属电极层朝向致密纤维型功能层一侧设置;致密纤维型功能层为蚕丝蛋白/导电材料复合薄膜,蚕丝蛋白与导电材料的质量比为30:(1~4)。本发明专利技术实现压力、温度、湿度的多传感参量的感知识别,具有优异的柔韧性和高灵敏度,并通过设置微纳结构,提升应力传递效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器,具体涉及基于微纳结构和界面的主动式复合多传感器件及制备方法


技术介绍

1、为了适应穿戴式电子设备以及智能人机界面的发展趋势,人们提出了各种柔性传感器,用于检测人体以及温度、压力、应变等环境条件的物理信号变化。然而,传统传感器大多基于单一机制来检测某一种物理量,可检测的物理量参数的种类有限,并且需要供能单元持续为其供电。例如:传统的压阻式传感器只能检测外部静态压力,并需要外部电源辅助,限制了其在不同场景及长时间监测要求下的拓展应用。

2、此外,可穿戴传感器还应具有优异的柔韧性和高灵敏度,材料也应具有无毒以及成本相对低廉的特点。传统硅基电子具有物理刚性,并不能满足柔性化要求;而传统的柔性材料虽然可以提高传感器的柔性,但一定程度上限制了检测灵敏度。并且常见的pdms(聚二甲基硅氧烷)、pi(聚酰亚胺)等高分子材料透气性较低,无法生物降解,会对环境造成影响,也难以满足可穿戴电子设备的舒适性需求。

3、蚕丝蛋白作为一种被广泛应用和研究的天然聚合物,具有高机械强度和韧性;蚕丝蛋白与人体皮肤的保形性较好,具有生物相容性和可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于微纳结构和界面的主动式复合多传感器件,其特征在于,包括依次的表面微结构增敏电极层、致密纤维型功能层和叉指电极层;

2.根据权利要求1所述基于微纳结构和界面的主动式复合多传感器件,其特征在于,所述蚕丝蛋白/导电材料复合薄膜通过静电纺丝工艺制备,纺丝溶剂采用六氟异丙醇、甲酸或六氟丙酮。

3.根据权利要求2所述基于微纳结构和界面的主动式复合多传感器件,其特征在于,所述静电纺丝工艺采用的电压为16~20kV。

4.根据权利要求1所述基于微纳结构和界面的主动式复合多传感器件,其特征在于,所述微纳结构为由若干个微纳单元构成的周期阵列结构,其中微纳单元的深度...

【技术特征摘要】

1.基于微纳结构和界面的主动式复合多传感器件,其特征在于,包括依次的表面微结构增敏电极层、致密纤维型功能层和叉指电极层;

2.根据权利要求1所述基于微纳结构和界面的主动式复合多传感器件,其特征在于,所述蚕丝蛋白/导电材料复合薄膜通过静电纺丝工艺制备,纺丝溶剂采用六氟异丙醇、甲酸或六氟丙酮。

3.根据权利要求2所述基于微纳结构和界面的主动式复合多传感器件,其特征在于,所述静电纺丝工艺采用的电压为16~20kv。

4.根据权利要求1所述基于微纳结构和界面的主动式复合多传感器件,其特征在于,所述微纳结构为由若干个微纳单元构成的周期阵列结构,其中微纳单元的深度为20~50μm,最大宽度尺寸为40~80μm。

5.根据权利要求1所述基于微纳结构和界面的主动式复合多传感器件,其特征在于,所述微纳结构通过利用具有周期阵列结构的模具倒模而成,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓升李瑶瑶曾绪王成岩赵振黄文
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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