您所在的位置: 成果库 一种柔性压力传感器及其制备方法

一种柔性压力传感器及其制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-09-11 16:57:22

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-09-28 16:08:57
本申请提供的柔性压力传感器及其制备方法,包括中间的功能层和外部的封装层,功能层包括第一基底及沉积在第一基底上的导电纳米材料;封装层包括第二基底及附着在第二基底上的导电银浆电极,第一基底为电泳后的EPTFE薄膜基底,第二基底为EPTFE薄膜基底,由于EPTFE薄膜基底本身的优良特性,鉴于其防水性,该传感器可以在水下正常工作;鉴于其透气性,该传感器可以与人体皮肤长时间贴合;鉴于其耐化学腐蚀性,该传感器可以在强酸强碱的极端环境中正常工作;鉴于其耐高压性,该传感器可承受兆帕级别压强,既可以满足人体日常活动检测,又可以应用于高压水下等特定极端环境中。
1.一种柔性压力传感器,其特征在于,所述柔性压力传感器为三明治夹层结构,包括中间的功能层和外部的封装层,其中,所述功能层包括第一基底以及沉积在所述第一基底上的导电纳米材料;所述封装层包括第二基底以及附着在所述第二基底上的导电银浆电极,所述第一基底为电泳后的EPTFE薄膜基底,所述第二基底为EPTFE薄膜基底。 2.如权利要求1所述的柔性压力传感器,其特征在于,所述EPTFE薄膜基底的厚度为200~250μm。 3.如权利要求1或2所述的柔性压力传感器,其特征在于,所述EPTFE薄膜基底为EPTFE多微孔高分子膜。 4.如权利要求1所述的柔性压力传感器,其特征在于,所述导电纳米材料为改性碳纳米管或金属纳米颗粒。 5.一种如权利要求1所述的柔性压力传感器的制备方法,其特征在于,包括下述步骤: 将所述导电纳米材料沉积到所述第一基底上以获取所述功能层; 将所述导电银浆电极附着在所述第二基底上以获取所述封装层; 在所述功能层的上下表面粘合所述封装层。

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,它是一种能感受到压力信号,并按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。近年来,科学工作者们在传感器技术领域进行了大量的实验研究,开发出了新型柔性压力传感器,柔性压力传感器能够通过不同的制作工艺在柔性基底上制作完成。在外界压力作用下,柔性压力传感器可以将形变转化为电学信号。

柔性压力传感器被广泛应用于可穿戴、医疗检测以及人机交互等领域。随着可穿戴式压力传感器的需求量越来越大,传感范围和灵敏度之间的不协调,限制了其在实际生活中的应用。此外,柔性压力传感器在航空航天航海应用领域的需求也在日益增加,以往的研究工作,大多仅仅针对的是耐高温或者耐高压的单一性能,这使得传感器在许多实际应用场景稍显不足。柔性压力传感器的研究需要面向更加便捷、多功能化、多模态、多应用场景等方向深入及展开。

因此,要制备一种既可以满足人体日常活动检测,又可以应用于高压水下等特定极端环境中的柔性压力传感器,始终是一个挑战。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力,推动我国自主知识产权新工业的建立,成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统,由九个研究平台,国科大深圳先进技术学院,多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究,促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

本申请提供的柔性压力传感器及其制备方法,所述柔性压力传感器为三明治夹层结构,包括中间的功能层和外部的封装层,其中,所述功能层包括第一基底以及沉积在所述第一基底上的导电纳米材料;所述封装层包括第二基底以及附着在所述第二基底上的导电银浆电极,所述第一基底为电泳后的EPTFE薄膜(膨化聚四氟乙微孔分子膜)基底,所述第二基底为EPTFE薄膜基底,由于EPTFE薄膜基底本身的优良特性,还赋予了柔性压力传感器防水、透气、耐高压以及耐化学腐蚀的特性,鉴于其防水性,该传感器可以在水下正常工作;鉴于其透气性,该传感器可以与人体皮肤长时间贴合;鉴于其耐化学腐蚀性,该传感器可以在强酸强碱的极端环境中正常工作;鉴于其耐高压性,该传感器可承受兆帕级别压强,既可以满足人体日常活动检测,又可以应用于高压水下等特定极端环境中,应用广泛。

技术合作

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上仅为本申请的较佳实施例而已,仅具体描述了本申请的技术原理,这些描述只是为了解释本申请的原理,不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处解释,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进,及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其他具体实施例方式,均应包含在本申请的保护范围之内。