一种高灵敏柔性多孔传感器及其3D打印制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高灵敏柔性多孔传感器及其3D打印制备方法，产品包括传感器主体，传感器主体两端接有导线，传感器主体是由多根熔丝上下堆叠排列形成的多层复合材料；传感器主体的任一层中熔丝平行排列；传感器主体的任意相邻两层熔丝之间形成层间孔；熔丝内部和表面具有微孔；熔丝包含聚合物基体以及均匀分布在聚合物基体中的导电填料；聚合物基体是指在外界条件变化时能够发生体积变化的聚合物；制备时采用熔融3D打印技术，对复合材料体系进行熔融后从喷丝头挤出形成熔丝，熔丝上下堆叠排列，得到传感器主体，传感器主体两端连接导线，构成高灵敏柔性多孔传感器。本发明专利技术产品具有高灵敏和柔性特点，兼具多种刺激响应；制备方法简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器，涉及一种高灵敏柔性多孔传感器及其制备方法。

技术介绍

1、利用熔融3d打印技术制备传感器作为当前的研究热点，具有快速成型、操作简单、器件结构灵活设计的优点，正逐渐展现出其独特的优势和潜力。这种技术不仅结合了3d打印的便捷性和高效性，还融合了传感器技术的精密性和功能性，为传感器制造领域带来了革命性的变革。

2、专利zl202210689541.4公开了一种压电传感器及其制备方法，该专利将导电材料和压电材料通过3d打印实现同步挤出与成型制备具有并列结构的压电传感器，对传统打印方法进行创新，丰富了压电传感器的形状与结构，提高了传感器的性能，但是该传感器内部的产生的形变量较小，灵敏度依然不高。

3、文献(acs appl.nano mater.2023,6,4522-4531)利用3d打印技术制备了柔性拉伸tpu基传感器，该传感器可实现人体关节运动的响应和检测，但是传感器的灵敏度有限(gf＝1.85)，且仅能够对单一拉伸进行响应。

4、因此，研究一种高灵敏柔性多孔传感器及其制备方法，以解决现有技术中存在的问本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高灵敏柔性多孔传感器，包括传感器主体，传感器主体两端接有导线，其特征在于：传感器主体是由多根熔丝上下堆叠排列形成的多层复合材料；

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏柔性多孔传感器，其特征在于，层间孔的等效圆直径为0.05～0.15mm，微孔呈纺锤形，微孔的等效圆直径为10～150μm。

3.根据权利要求1所述的一种高灵敏柔性多孔传感器，其特征在于，聚合物基体为热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚苯乙烯系弹性体、聚醚酯弹性体、聚酰胺弹性体、聚偏氟乙烯、聚乳酸、聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙烯醇；导电填料为炭黑、多壁碳纳米管、石墨烯、膨胀石墨、氧化...

【技术特征摘要】

1.一种高灵敏柔性多孔传感器，包括传感器主体，传感器主体两端接有导线，其特征在于：传感器主体是由多根熔丝上下堆叠排列形成的多层复合材料；

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏柔性多孔传感器，其特征在于，层间孔的等效圆直径为0.05～0.15mm，微孔呈纺锤形，微孔的等效圆直径为10～150μm。

3.根据权利要求1所述的一种高灵敏柔性多孔传感器，其特征在于，聚合物基体为热塑性聚氨酯、热塑性聚酯弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚苯乙烯系弹性体、聚醚酯弹性体、聚酰胺弹性体、聚偏氟乙烯、聚乳酸、聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙烯醇；导电填料为炭黑、多壁碳纳米管、石墨烯、膨胀石墨、氧化石墨烯、碳纤维、纳米银线或纳米金线。

4.根据权利要求1所述的一种高灵敏柔性多孔传感器，其特征在于，聚合物基体和导电填料的质量比为9:1～7:3；微孔的体积占熔丝体积的10～60％。

5.根据权利要求1所述的一种高灵敏柔性多孔传感器，其特征在于，熔丝为并列复合熔丝；熔丝还包含聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维均匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈烨，张慧颖，远敏，范天翔，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：