一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器及其制备方法和应用，属于智能型皮革制品和柔性可穿戴技术领域。以PMMA微球作为模板，在其表面包覆一层MXene纳米片，制备PMMA@MXene微球；以PMMA@MXene微球作为电子导电材料，制备聚乙烯醇/明胶/PMMA@MXene微球水凝胶溶液；采用渗透‑自组装策略和溶剂置换法制备皮革基柔性传感器。PMMA@MXene微球的结构优势有助于传感器中三维电子导电网络的形成，同时互锁的微球结构能使应力集中在微区之间的接触点上，为传感器灵敏度的增强奠定基础。该方法所制备的皮革基柔性传感器具有优异的力学和导电性能，传感范围宽、灵敏度高，能为高性能皮革基传感器的设计和开发提供新思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能型皮革制品和柔性可穿戴，具体涉及一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着环保理念的深入人心，大量的天然材料及其衍生物(如皮革、蚕丝、纸张等)逐步被用于柔性传感器的设计和开发。皮革是一种来源于动物皮张的天然高分子材料，长期被用于制作可穿戴产品。独特的多级结构赋予了皮革优异的机械强度和柔韧性，使其非常契合柔性传感器对基底材料的需求。

2、导电水凝胶作为兼具柔韧性与导电性的一类新型软材料，以其类组织结构及出色的应变诱导电信号特性逐渐成为柔性传感器制造的理想材料。按照水凝胶中导电材料的类型，可将其分为离子导电水凝胶(以电解质、离子液体等为导电材料)和电子导电水凝胶(以导电聚合物、液态金属、碳基材料、mxene和金属基材料等为导电材料)，两者均可通过优化负载量和设计合适的水凝胶网络结构来赋予导电水凝胶良好的导电性能。对于离子导电水凝胶，其电流传导过程是通过无机盐或离子液体提供离子迁移来实现的，这一过程需要离子输送通道和水环境。由于其在拉伸过程中的电阻变化与形变程度密切相关，因而具有较宽的传本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器的制备方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器的制备方法，其特征在于，步骤1)中，PMMA微球和去离子水的用量比为(0.05～0.75)g:(108～275)mL。

3.根据权利要求1所述的一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器的制备方法，其特征在于，步骤2)中，单层MXene纳米片分散液的浓度为5.0～15.0mg/L。

4.根据权利要求1所述的一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器的制备方法，其特征在于，步骤2)中，...

【技术特征摘要】

1.一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器的制备方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器的制备方法，其特征在于，步骤1)中，pmma微球和去离子水的用量比为(0.05～0.75)g:(108～275)ml。

3.根据权利要求1所述的一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器的制备方法，其特征在于，步骤2)中，单层mxene纳米片分散液的浓度为5.0～15.0mg/l。

4.根据权利要求1所述的一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器的制备方法，其特征在于，步骤2)中，单层mxene纳米片分散液和pmma微球分散液的体积比为(16～52):(29～75)。

5.根据权利要求1所述的一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器的制备方法，其特征在于，步骤3)中，pmma@mxene微球和聚乙烯醇/明胶水凝胶溶液的质量比为(1.4～3.9):(43.5～56.0)。

6.根据权利要求1所述的一种基于离子/电子双重导电原理的皮革基柔性传感器的制备方法，其特征在于，步骤3)中，聚乙烯醇/明胶水凝胶溶液的制备方法为：将聚乙烯醇、明胶和纳米纤维素分散液加入至去离子水中，待粉末完全溶解后向体系中逐滴加入四硼酸钠溶液，搅拌均匀后静置脱泡，获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍艳，郭茹月，郑茜，刘超，张文博，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：