基于非均质模量匹配的柔性应变传感器及其制备方法技术

技术编号:41715458 阅读:21 留言:0更新日期:2024-06-19 12:43
本发明专利技术公开了基于非均质模量匹配的柔性应变传感器及其制备方法,通过制备非均质模量的柔性基底,并将拉伸性小的导电材料配置在基底杨氏模量较大的区域、将拉伸性大的导电材料配置在基底杨氏模量较小的区域,使各种导电材料都能最大程度发挥各自的性能,从而实现柔性应变传感器高灵敏度与大拉伸性的完美结合。本发明专利技术的加工工艺简单、工艺成本低、加工一致性好、便于大规模制造,具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及柔性应变传感器制备领域,具体涉及一种基于非均质模量匹配的柔性应变传感器及其制备方法


技术介绍

1、随着现代技术的发展和人工智能的迅速崛起,柔性电子受到了广泛的关注。其中,柔性应变传感器作为柔性电子的重要组成部分,在动作监测、人机交互、电子皮肤、软体机器人和医疗康复等领域具有广阔的应用前景,其可实现动作跟踪、表情辨别、手语翻译、人体的脉搏呼吸检测等。应变传感器的主要类别有电阻式、电容式和压电式。电容式应变传感器灵敏度高,但由于结构限制,对应变的响应性能较差,压电式应变传感器响应速度快,但对材料的压电性能要求高,且不适合静态信号的测量。相比之下,电阻式应变传感器具有结构简单、传感范围宽、易于制造等优点,是近年来研究的热点。若无特殊说明,以下所述应变传感器均为电阻式。

2、灵敏度(gf, gauge factor)和拉伸性(工作范围)是评估高性能柔性应变传感器的两个最关键的参数。理想的,柔性应变传感器应具有高灵敏度和较大的拉伸性(npjflexible electronics, 2018, 2(1):1-10)。然而,高灵敏度(gf&本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于非均质模量匹配的柔性应变传感器,其特征在于:包括非均质模量的柔性基底,所述柔性基底根据杨氏模量从小到大或从大到小划分为n个区域:第1杨氏模量区域、第2杨氏模量区域、……、第n杨氏模量区域,且第1杨氏模量区域位于所述柔性基底的中间,从第1杨氏模量区域向两侧依次对称设置为第2杨氏模量区域、……、第n杨氏模量区域;

2.根据权利要求1所述的基于非均质模量匹配的柔性应变传感器,其特征在于:n为大于或等于2的正整数。

3.一种权利要求1或2所述的基于非均质模量匹配的柔性应变传感器的制备方法,其特征在于:利用掩膜沉积的方法实现具有不同拉伸性的n种导电材料薄膜的图案化集...

【技术特征摘要】

1.基于非均质模量匹配的柔性应变传感器,其特征在于:包括非均质模量的柔性基底,所述柔性基底根据杨氏模量从小到大或从大到小划分为n个区域:第1杨氏模量区域、第2杨氏模量区域、……、第n杨氏模量区域,且第1杨氏模量区域位于所述柔性基底的中间,从第1杨氏模量区域向两侧依次对称设置为第2杨氏模量区域、……、第n杨氏模量区域;

2.根据权利要求1所述的基于非均质模量匹配的柔性应变传感器,其特征在于:n为大于或等于2的正整数。

3.一种权利要求1或2所述的基于非均质模量匹配的柔性应变传感器的制备方法,其特征在于:利用掩膜沉积的方法实现具有不同拉伸性的n种导电材料薄膜的图案化集成,利用光引发剂的化学性质与紫外光掩膜梯度曝光的方法制备非均质模量的柔性基底,再利用干法转移方法使导电材料薄膜与非均质模量的柔性基底按区域匹配结合,从而制得基于非均质模量匹配的柔性应变传感器。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

【专利技术属性】
技术研发人员:文莉张世友杨俊峰
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1