一种全多孔结构的超高灵敏度电容式柔性压力传感器制造技术

技术编号:43343190 阅读:77 留言:0更新日期:2024-11-15 20:39
本发明专利技术涉及一种全多孔结构超高灵敏度电容式柔性压力传感器,属于微纳加工—传感器技术领域。本发明专利技术的目的是为了解决目前电容式传感器灵敏度还不够高以适配微观场景的问题。本发明专利技术使用PAA溶液混合CuCl2粉末经过加热获得掺铜的PI膜,通过飞秒激光诱导出多孔的石墨烯,伴随着被还原的铜纳米粒子成为一种二维复合材料,作为电容式压力传感器的两个电极层。然后,再通过用离子液体浸泡pu泡沫作为“三明治”结构的介质层,如此一来,本发明专利技术便获得了全结构都为多孔粗糙表面的电容式压力传感器。传感器由于其每一个接触面都为多孔且粗糙的,增大了接触表面积,极大地提升了传感器的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种全多孔结构超高灵敏度电容式柔性压力传感器,属于微纳加工—传感器。


技术介绍

1、激光诱导石墨烯(lig):近几年,激光诱导石墨烯(lig:laser-induced graphene)制造技术由于其工艺简单、导电性好、成本效益高等优点,在多功能传感器、软致动器、能量收集装置和加热装置等领域获得了越来越多的关注。lig的过程:在对富碳前驱体表面进行激光划片的过程中,前驱体中的化学键会被破坏,释放出气体,从而形成层状多孔lig结构。lig的形成机制主要是激光的光化学效应和光热效应。lig的层状结构使其对外部应变非常敏感,lig的电阻会受到层间距离的影响。基于压阻效应,基于lig的机械传感器检测由于其在外力下的形状变形而引起的电阻变化。

2、复合材料基底(composite substrate):该传感器采用的电极层为一种复合材料,在pi膜中掺入氯化铜粉末,在激光诱导出石墨烯时还原了铜纳米粒子,使得金属铜纳米粒子附着在石墨烯上,大大增强了导电性,提升了响应速度,从而也增加了灵敏度。

3、复合泡沫(composite fo本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全多孔结构超高灵敏度电容式柔性压力传感器,其特征在于:包括石墨烯和金属铜的复合材料构成的电极层、含离子附着的泡沫介质层、引线和柔性封装层。

2.如权利要求1所述传感器,其特征在于:所述石墨烯和金属铜的复合材料构成的电极层的制备方法为:采用激光诱导掺铜的PI膜,在诱导石墨烯的同时还原了铜纳米粒子,在得到多孔结构的电极的同时获得很高的电导率。

3.如权利要求1所述传感器,其特征在于:所述离子附着的泡沫介质层的制备方法为:通过在pu泡沫上附着离子,使得其电容容量增大,提高响应速度,得到高灵敏度的介质层。

4.如权利要求2所述传感器,其特征在于:激光加...

【技术特征摘要】

1.一种全多孔结构超高灵敏度电容式柔性压力传感器,其特征在于:包括石墨烯和金属铜的复合材料构成的电极层、含离子附着的泡沫介质层、引线和柔性封装层。

2.如权利要求1所述传感器,其特征在于:所述石墨烯和金属铜的复合材料构成的电极层的制备方法为:采用激光诱导掺铜的pi膜,在诱导石墨烯的同时还原了铜纳米粒子,在得到多孔结构的电极的同时获得很高的电导率。

3.如权利要求1所述传感器,其特征在于:所述离子附着的泡沫介质层的制备方法为:通过在pu泡沫上附着离子,使得其电容容量增大,提高响应速度,得到高灵敏度的介质层。

4.如权利要求2所述传感器,其特征在于:激光加工采用钛-蓝宝石振荡级飞秒激光器,输出功率达3....

【专利技术属性】
技术研发人员:尤睿姜议蒙梁密生
申请(专利权)人:北京信息科技大学
类型:发明
国别省市:

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