一种柔性织物基力学传感器及其制备方法技术

技术编号:41310122 阅读:19 留言:0更新日期:2024-05-13 14:53
本发明专利技术公开了一种柔性织物基力学传感器,包括力敏区,所述力敏区由交叠设置的顶部织物与底部织物组成;所述顶部织物包括柔性衬底层,柔性衬底层上的N型重掺杂的碳纳米墙;所述底部织物包括柔性衬底层,生长在柔性衬底层上的碳纳米墙,以及在以碳纳米墙基础上生长的Bi2Se3膜;所述N型重掺杂的碳纳米墙以及Bi2Se3膜上均镀覆有氧化铝膜。本发明专利技术的柔性器件能够在不同的复杂环境下保持稳定,适应于温度和压力的变化,因而可以应用于极端环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种柔性织物基力学传感器及其制备方法,属于柔性传感器。


技术介绍

1、柔性可穿戴电子设备在人体运动感知、个性化健康监测、电子皮肤和柔性机器人等领域有着巨大的应用潜力。为了实现柔性可穿戴,柔性电子领域广泛采用多种材料,其中包括聚合物(如聚酰亚胺、聚酯)、金属薄膜(如金、铜)、碳纳米材料(如碳纳米管、石墨烯)以及柔性玻璃。这些材料带来了诸多优点,例如良好的柔韧性、轻便性和可塑性,有助于电子设备更好地适配于人体表面,提升了舒适度和可穿戴性。但这些材料也存在一些局限性,例如聚合物可能会在长期使用中老化磨损,金属薄膜易在弯曲后产生裂纹,碳纳米材料在制备工艺上存在一定挑战。

2、柔性可穿戴器件要求柔性材料具有足够的机械柔性,能够以合适的形状很好的贴合到弯曲的表面上,并且能够对形变产生良好的信号响应。而上述众多柔性材料的特性使得器件在长时间使用或弯曲过程中容易出现电性能不稳定的情况。此外,现有器件的响应范围通常受到限制,难以满足复杂环境下的需求,无法可靠地在极端环境下工作,这在特定应用场景下存在较大局限性。

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【技术保护点】

1.一种柔性织物基力学传感器,包括力敏区,其特征在于:所述力敏区由交叠设置的顶部织物与底部织物组成;所述顶部织物包括柔性衬底层,柔性衬底层上的N型重掺杂的碳纳米墙;所述底部织物包括柔性衬底层,生长在柔性衬底层上的碳纳米墙,以及在以碳纳米墙基础上生长的Bi2Se3膜;所述N型重掺杂的碳纳米墙以及Bi2Se3膜上均镀覆有氧化铝膜。

2.根据权利要求1所述柔性织物基力学传感器,其特征在于:所述柔性衬底层为碳化硅纤维、石墨纤维、石棉纤维、玻璃纤维、金属纤维、氮佬硼纤维或陶瓷纤维中的其中一种。

3.一种柔性织物基力学传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

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【技术特征摘要】

1.一种柔性织物基力学传感器,包括力敏区,其特征在于:所述力敏区由交叠设置的顶部织物与底部织物组成;所述顶部织物包括柔性衬底层,柔性衬底层上的n型重掺杂的碳纳米墙;所述底部织物包括柔性衬底层,生长在柔性衬底层上的碳纳米墙,以及在以碳纳米墙基础上生长的bi2se3膜;所述n型重掺杂的碳纳米墙以及bi2se3膜上均镀覆有氧化铝膜。

2.根据权利要求1所述柔性织物基力学传感器,其特征在于:所述柔性衬底层为碳化硅纤维、石墨纤维、石棉纤维、玻璃纤维、金属纤维、氮佬硼纤维或陶瓷纤维中的其中一种。

3.一种柔性织物基力学传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述柔性织物基力学传感器的制备方法,其特征在于,对柔性衬底进行预处理,具体包括以下步骤:

5.根据权利要求3所述柔性织物基力学传感器的制备方法,其特征在于:采用pe-cv...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏大鹏龚玉婷唐甜
申请(专利权)人:中国科学院重庆绿色智能技术研究院
类型:发明
国别省市:

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