一种电阻式可穿戴柔性应变传感器及其制备方法技术

技术编号:42853130 阅读:28 留言:0更新日期:2024-09-27 17:20
本发明专利技术公开一种电阻式可穿戴柔性应变传感器及其制备方法,属于柔性传感器领域。该传感器包括由芳纶纳米纤维、碳纳米管和聚二甲基硅氧烷制成的导电传感层;在胶带上贴附的铜箔电极。在导电传感层上表面两端贴附带有铜箔电极的胶带,两个铜箔电极分别连接两根导线,得到基于芳纶纳米纤维‑碳纳米管‑聚二甲基硅氧烷的电阻式可穿戴柔性应变传感器。整个制备过程简单、绿色、环保,所制备的应变传感器具有高的灵敏度、宽的应变范围、快的响应/恢复时间、超低的检测极限、稳定性好等优点,可以紧贴人体或衣物,非常适合可穿戴设备、电子皮肤等应用场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及柔性传感器,具体涉及一种电阻式可穿戴柔性应变传感器及其制备方法


技术介绍

1、近年来,随着智能可穿戴柔性电子技术在生物医疗、电子皮肤、人机交互等领域的快速发展和应用。作为柔性可穿戴电子设备核心元件的应变传感器也受到学术界和工业界广泛关注。而电阻式柔性应变传感器因其信号采集方便、读出机制简单、功耗低等显著优点而备受关注。制备电阻式应变传感器的一般策略是在柔性绝缘的聚合物基体(如:聚二甲基硅氧烷、硅橡胶、天然橡胶及热塑性聚氨酯等)上添加导电填料,使其具有良好的导电性。常见的导电填料有金属基导电填料(铜纳米线、银纳米线等)、碳基导电填料(炭黑、碳纳米管、石墨烯等)、导电聚合物(pedot: pss 水凝胶、聚吡咯等)。其中,碳纳米管因为其高导电性、高韧性、低密度及较大的长径比,可以获得较低渗流阈值和高应变响应灵敏度,成为了可扩展制造高性能应变传感器的潜在候选材料。然而,由于具有较强的分子间范德华吸引力,碳纳米管在柔性聚合物基体中难以分散均匀,容易团聚,严重阻碍了其在应变传感器中的实际应用。研究人员对此进行了大量的改进,但是现有的改性策略通常涉及昂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电阻式可穿戴柔性应变传感器,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的一种电阻式可穿戴柔性应变传感器,其特征在于:所述的碳纳米管为多壁碳纳米管、单壁碳纳米管中的一种;所述的芳纶纳米纤维为分散均匀的水溶液。

3.根据权利要求1所述的一种的电阻式可穿戴柔性应变传感器,其特征在于:弹性体传感层分为上下两层,分别为芳纶纳米纤维-碳纳米管-聚二甲基硅氧烷导电传感层和聚二甲基硅氧烷支撑绝缘层。

4.根据权利要求3所述的一种电阻式可穿戴柔性应变传感器,其特征在于:所述芳纶纳米纤维-碳纳米管-聚二甲基硅氧烷导电传感层中芳纶纳米纤维附着在碳纳米管导电网络骨架上...

【技术特征摘要】

1.一种电阻式可穿戴柔性应变传感器,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的一种电阻式可穿戴柔性应变传感器,其特征在于:所述的碳纳米管为多壁碳纳米管、单壁碳纳米管中的一种;所述的芳纶纳米纤维为分散均匀的水溶液。

3.根据权利要求1所述的一种的电阻式可穿戴柔性应变传感器,其特征在于:弹性体传感层分为上下两层,分别为芳纶纳米纤维-碳纳米管-聚二甲基硅氧烷导电传感层和聚二甲基硅氧烷支撑绝缘层。

4.根据权利要求3所述的一种电阻式可穿戴柔性应变传感器,其特征在于:所述芳纶纳米纤维-碳纳米管-聚二甲基硅氧烷导电传感层中芳纶纳米纤维附着在碳纳米管导电网络骨架上,聚二甲基硅氧烷充盈在导电网...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈续峰张宇王梦妍隋志源金皓李泰泉邓竣碧李丁
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:

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