一种可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器的制作方法

1.本发明涉及牛角瓜织物柔性传感器技术领域，尤其涉及一种可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器。


背景技术：

2.传统的基于金属及半导体传感器的敏感度、韧性和应变能力较差，导致传感器的应用存在局限性，为了克服这些缺陷，多功能柔性可穿戴电子纺织品应运而生，并在柔性传感器、可穿戴电子设备、电磁干扰屏蔽等方面应用越来越广泛。但是大多数柔性传感器虽然具有高灵敏度和宽检测范围，却忽略了耐久性和抗菌性等性能。牛角瓜是天然抗菌纤维，石墨烯是优异的抗菌和导电材料，两者的结合不仅可以使得牛角瓜纤维具有较好的导电性，还能使得其柔性织物传感器具有优异的抗菌功能。为了进一步提高柔性传感器的耐久性性能，必须从传感器的结构的上进行改进。
3.现有技术的缺陷和不足：
4.中国专利授权公开号为cn111238696a，公开的一种基于石墨烯薄膜的拉力传感器及系统，通过石墨烯层在拉力的作用下体积的变化而导致的电阻变化以及电阻变化与拉力之间的对应关系，可以准确的得到待测拉力，石墨烯层体积变化显著，可以测量较大范围的拉力，并且灵敏度较高。但随着拉伸次数的增加，石墨烯薄膜拉伸不均匀，导致测试拉力准确度显著下降，耐久性较差。
5.中国专利授权公开号为cn111592761a，公开的一种新型柔性智能织物传感器，将碳黑溶液中的碳黑吸附至改性铂催化硅橡胶上得到碳黑/铂催化硅橡胶复合材料，通过在改性铂催化橡胶的表面吸附结合牢固的碳黑得到灵敏度高且可恢复应变大的碳黑/铂催化硅橡胶复合材料，并且避免了碳黑在复合材料表面团聚，但无法获得均匀厚度的导电涂层，导致耐久性较差，且不具备抗菌功能。
6.中国专利授权公开号为cn110230142a，公开的一种机织结构电阻式含碳纤维织物传感器及其应用，以机织方式将高性能导电碳纤维和高性能介电纤维构筑出可以变形的高强度纺织结构材料，通过纺织多层结构及其变形，实现传感器的作用。该传感器能够在较小应变程度下实现电阻的超高变化，但是径向纬向均引入导电纤维或者介电纤维，织物进行拉伸时，会在拉伸方向上产生摩擦力，使得碳纤维或者介电纤维摩擦受损，传感耐久性较差，并且，此类传感器不具备抗菌功能。
7.中国专利授权公开号为cn111055554a，公开的一种新型柔性智能织物传感器及其制造方法，通过静电纺丝技术制备出具有微凸点阵碳纳米纤维作为压敏材料层材料，用导电物包覆电极层，利用高分子弹性聚合物制备织物传感器的保护层，使得柔性智能织物传感器具有灵敏度高、更柔软、厚度更轻薄且还能透气和耐水洗，但由于静电纺材料的自身的限制，导致传感器不具备抗菌功能，且耐久性较差。
8.中国专利授权公开号为cn107233074a，公开的一种柔性可穿戴纳米纤维织物传感器及其制备方法，通过机织技术将静电纺制备的连续纳米纤维纱线编织成织物，在织物上
下表面复合带有导电铜丝的凝胶膜，获得具有三明治结构的纳米纤维织物传感器，具有较好的力学自适应性、超高的灵敏度以及较宽的传感范围，但是适合静电纺的材料有限，且静电纺纤维膜的纤维较细、纤维之间结合力较低，导致传感器基材的耐久性能较差，且传感器不具备抗菌功能。
9.中国专利授权公开号为cn107167180a,公开的一种弹性传感器及其制备方法，通过将浸渍在氧化石墨烯溶液后获得的氧化石墨烯包覆的弹性纤维浸入氯化锡溶液或氯化亚锡溶液与氧化石墨烯分散液的混合溶液中进行水热反应，获得导电弹性纤维产物，产物两端固定电极获得弹性传感器，传感器穿戴舒适度高、检测范围广、灵敏度高，但弹性纤维外层为棉、麻、毛等纤维，不具有抗菌功能，且石墨烯包覆纤维进行拉伸时，表面石墨烯在摩擦后容易掉落，缺少保护层，耐久性较差。
10.中国专利授权公开号为cn108896199a,公开的一种可拉伸的纱线传感器及其制备方法，通过浸涂、滴涂、提拉或旋涂法将温敏材料或湿敏材料涂覆在棉纤维或蚕丝纤维上形成电极纱线，将电极纱线按照“s”螺旋缠绕在弹性纱线制备的纱线传感器，传感器稳定性好、灵敏度高，并且轻薄可贴附在人体皮肤上面，但是由于基材自身的特性，传感器并不具备抗菌功能，无法长期用于人体监测。
11.因此为了克服上述柔性传感器存在的问题，本发明提出了一种兼具抗菌功能和耐久性的可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器的制备方法，其核心材料为牛角瓜纤维和石墨烯，牛角瓜纤维的优异抗菌性和石墨烯抗菌性使得制备的传感器具有优异的抗菌性能，结合机织技术织造的柔性传感器则具有优异的耐久性。


技术实现要素：

12.为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器，包括可拉伸柔性传感器主体、电极和导线；所述可拉伸柔性传感器主体为导电柔性牛角瓜织物层，导电柔性牛角瓜织物层由导电牛角瓜纱线编织而成；所述导电牛角瓜纱线为导电牛角瓜纤维制备而成；所述可拉伸柔性传感器主体连接电极；所述电极连接导线。
13.优选的，导电柔性牛角瓜织物层包括以下制备步骤：s1：将牛角瓜纤维放置于表面清洗剂中并清洗表面油污；再通过多次的浸轧法将氧化还原方法制备的氧化石墨烯与牛角瓜纤维进行结合；最后放置于抗坏血酸溶液中，将牛角瓜纤维表面的氧化石墨烯进行还原，得到导电牛角瓜纤维；s2：将导电牛角瓜纤维制备为导电牛角瓜纱线；再通过织机将导电牛角瓜纱线制备成导电柔性牛角瓜织物层。
14.优选的，所述表面清洗剂为na2co3溶液、naoh溶液或草酸溶液，其浓度为10
‑
30g/l，洗涤时间为30
‑
60min，洗涤温度为30
‑
60℃，洗涤浴比为1:(300
‑
500)。
15.优选的，所述的氧化石墨烯溶液浓度为3
‑
7mg/ml。
16.优选的，所述的抗坏血酸溶液的抗坏血酸重量与纱线上的氧化石墨烯重量比是(10
‑
20):1。
17.优选的，所述的抗坏血酸溶液处理时间为12
‑
36h。
18.优选的，在s1中，所述浸轧法包括浸泡、浸轧和烘燥；所述浸泡时间为30
‑
100min，烘燥时间为30
‑
60min；其中，由浸泡、浸轧至烘燥为一个浸轧循环，浸轧循环加工4
‑
10次。
19.优选的，在s2中，纬纱为牛角瓜纤维加工而成的导电牛角瓜纱线，纬纱连续引纬；
经纱为弹性氨纶纱线。
20.优选的，在s2中，导电柔性牛角瓜织物层的经密为100
‑
200根/10cm，纬密为400
‑
600根/10cm。
21.优选的，在s2中，导电柔性牛角瓜织物层中，纬纱和经纱均为10
‑
30tex。
22.本发明通过浸轧法对牛角瓜纱线进行涂层，通过工艺的调控，使得牛角瓜纱线获得均匀且优异的导电性能，再通过机织技术将牛角瓜纱线进行织造，得到兼具抗菌功能和耐久性的可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器。
23.本发明以牛角瓜纤维为基材进行导电功能化，牛角瓜纤维自身优异的抗菌性和石墨烯的抗菌性能相结合，使得制备后的柔性传感器可以获得更好的抗菌性能。
24.本发明通过多次往复的浸轧法对牛角瓜纱线进行涂层，可以使得牛角瓜纤维和石墨烯的结合更加牢固，且石墨烯可以均匀有效的分布在牛角瓜纤维的表面，有效的增加了柔性传感器的耐久性。
25.本发明通过纺织技术，将导电牛角瓜纱线作为纬纱连续引纬，弹性氨纶纱作为经纱，织造成布，不仅使得可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器获得极好的径向拉伸性能，而且使得柔性传感器具有更好的耐久性。
26.本发明中可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器的结构设计，有效的减少对牛角瓜纤维表面石墨烯的磨损和破坏，有效的增加了柔性传感器的耐久性。
附图说明
27.图1为本发明提出的可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器中实施例1中的结构示意图；
28.图2为本发明在实施例1中，拉伸过程中伸长率相对应的电阻变化率；
29.图3为本发明在实施例1中，拉伸500个循环时相对应的电阻变化率；
30.图4为现有技术中，普通牛角瓜弹性织物传感器在拉伸500个循环时相对应的电阻变化率；
31.图5为本发明中，导电牛角瓜纱线在实施例1中的抗菌实验；
32.图6为现有技术中，普通棉纱线的抗菌实验。
具体实施方式
33.本发明提出一种可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器，包括可拉伸柔性传感器主体1、电极2和导线3；所述可拉伸柔性传感器主体1为导电柔性牛角瓜织物层4，导电柔性牛角瓜织物层4由导电牛角瓜纱线5织造而成；所述导电牛角瓜纱线5为导电牛角瓜纤维6制备而成；
34.所述可拉伸柔性传感器主体1连接电极2；所述电极2连接导线3。
35.本发明通过浸轧法对牛角瓜纱线进行涂层，通过工艺的调控，使得牛角瓜纱线获得均匀且优异的导电性能，再通过机织技术将牛角瓜纱线进行织造，得到兼具抗菌功能和耐久性的可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器。
36.本发明以牛角瓜纤维为基材进行导电功能化，牛角瓜纤维自身优异的抗菌性和石墨烯的抗菌性能相结合，使得制备后的柔性传感器可以获得更好的抗菌性能。
37.本发明通过多次往复的浸轧法对牛角瓜纱线进行涂层，可以使得牛角瓜纤维和石墨烯的结合更加牢固，且石墨烯可以均匀有效的分布在牛角瓜纤维的表面，有效的增加了柔性传感器的耐久性。
38.本发明通过机织技术，将导电牛角瓜纱线作为纬纱连续引纬，弹性氨纶纱作为经纱，织造成布，不仅使得可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器获得极好的径向拉伸性能，而且使得柔性传感器具有更好的耐久性。
39.本发明中可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器的结构设计，有效的减少对牛角瓜纤维表面石墨烯的磨损和破坏，有效的增加了柔性传感器的耐久性。
40.实施例一
41.如图1
‑
3和图5所示，本发明中，导电柔性牛角瓜织物层4包括以下制备步骤：
42.s11：将牛角瓜纱线放置于na2co3溶液中清洗，na2co3溶液浓度为20g/l，洗涤时间为50min，洗涤温度为45℃，洗涤浴比为1:300，洗涤后用去离子水对牛角瓜纱线进行清洗，去除其表面残留的杂质后，将其置于烘箱中60℃烘燥1h；
43.s12:将1
‑
4g石墨、1
‑
4gnano3混合于100ml的h2so4中，在冰浴中持续搅拌，搅拌期间加入3
‑
12g高锰酸钾，搅拌结束后，分次加入150
‑
600ml去离子水，再加入适量h2o2终止反应，通过hcl和水高速离心获得氧化石墨烯溶液，并调节氧化石墨烯溶液浓度为5mg/ml；
44.s13：将步骤s11中洗涤干净的牛角瓜纱线浸泡于s12中的氧化石墨烯溶液中，浸泡时间为60min，充分浸泡后，通过小轧车去除牛角瓜纤维表面多余的氧化石墨烯溶液，使得氧化石墨烯均匀分布在牛角瓜纤维的表面，并将部分氧化石墨烯溶液压进牛角瓜纤维内部；
45.s14：将s13中通过小轧车处理后的牛角瓜纱线放置于烘箱中烘燥1h，烘燥温度为60℃；
46.其中，s13和s14为牛角瓜纱线处理的一个循环，此过程需要循环10次；
47.s15：将s14中处理后的牛角瓜纱线放置于抗坏血酸溶液中进行处理，按照抗坏血酸和牛角瓜纱线表面的氧化石墨烯10:1质量比配置抗坏血酸溶液，处理时间为24h，处理温度为80℃，处理完成后，将牛角瓜纱线放置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃，得到导电牛角瓜纱线；
48.s16：利用机织的方法将s15中的导电牛角瓜纱线织造成织物，其中导电牛角瓜纱线作纬纱，氨纶包芯纱作经纱，织物的结构为斜纹组织，经密为140根/10cm，纬密为600根/10cm，经纱和纬纱粗细均为20tex；
49.s17：将s16中织造完成的导电弹性牛角瓜织物的两端连接导电铜线，并在连接点处涂覆银浆，并置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃，得到可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器，传感器的长为20mm，宽为10mm；
50.由图2可知，本发明制备的可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器可以满足传感器的基本要求；
51.由图3可知，本发明制备的可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器在伸长率为50％的情况下拉伸循环500次后，其电阻变化率保持较好，显示出较好的耐久性。
52.由图5可知，本发明中，牛角瓜纱线具有较好的抗菌性。
53.同时，在现有技术中，由图4可知，为普通传感器在伸长率为50％的情况下拉伸循
环500次后，其耐久性比本发明中的可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器差。由图6可知，普通棉纱线不具备抗菌性。
54.实施例二
55.本发明中，导电柔性牛角瓜织物层4包括以下制备步骤：
56.s21：将牛角瓜纱线放置于naoh溶液中清洗，naoh溶液浓度为20g/l，洗涤时间为60min，洗涤温度为30℃，洗涤浴比为1:500，洗涤后用去离子水对牛角瓜纱线进行清洗，去除其表面残留的杂质后，将其置于烘箱中30℃烘燥1h；
57.s22：将1
‑
4g石墨、1
‑
4g nano3混合于100mlh2so4中，在冰浴中持续搅拌，搅拌期间加入3
‑
12g高锰酸钾，搅拌结束后，分次加入150
‑
600ml去离子水，再加入适量h2o2终止反应，通过hcl和水高速离心获得氧化石墨烯溶液，并调节氧化石墨烯溶液浓度为3mg/ml；
58.s23：将s21中洗涤干净的牛角瓜纱线浸泡于s22中的氧化石墨烯溶液中，浸泡时间为100min，充分浸泡后，通过小轧车去除牛角瓜纤维表面多余的氧化石墨烯溶液，使得氧化石墨烯均匀分布在牛角瓜纤维的表面，并将部分氧化石墨烯溶液压进牛角瓜纤维内部；
59.s24：将s23中通过小轧车处理后的牛角瓜纱线放置于烘箱中烘燥50min，烘燥温度为60℃；
60.其中，s23和s24为牛角瓜纱线处理的一个循环，此过程需要循环7次；
61.s25：将s24中处理后的牛角瓜纱线放置于抗坏血酸溶液中进行处理，按照抗坏血酸和牛角瓜纱线表面的氧化石墨烯15:1质量比配置抗坏血酸溶液，处理时间为12h，处理温度为80℃，处理完成后，将牛角瓜纱线放置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃，得到导电牛角瓜纱线；
62.s26：利用机织的方法将s25中的导电牛角瓜纱线织造成织物，其中导电牛角瓜纱线作纬纱，氨纶包芯纱作经纱，芯纱为牛角瓜纱线，织物的结构为平纹组织，经密为100根/10cm，纬密为500根/10cm，经纱和纬纱粗细均为30tex；
63.s27：将s26中织造完成的导电弹性牛角瓜织物的两端连接导电铜线，并在连接点处涂覆银浆，并置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃；
64.s28：通过高弹性聚合物pdms对s27中制备好的导电弹性牛角瓜织物进行包裹，包裹后，通过真空干燥箱抽去其中气泡，抽取时间为1h，干燥温度为40℃，真空度为0.99mpa，得到可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器，传感器的长为20mm，宽为10mm。
65.实施例三
66.本发明中，导电柔性牛角瓜织物层4包括以下制备步骤：
67.s31：将牛角瓜纱线放置于na2co3溶液中清洗，na2co3溶液浓度为30g/l，洗涤时间为40min，洗涤温度为60℃，洗涤浴比为1:400，洗涤后用去离子水对牛角瓜纱线进行清洗，去除其表面残留的杂质后，将其置于烘箱中50℃烘燥1h；
68.s33：将1
‑
4g石墨、1
‑
4gnano3混合于100mlh2so4中，在冰浴中持续搅拌，搅拌期间加入3
‑
12g高锰酸钾，搅拌结束后，分次加入150
‑
600ml去离子水，再加入适量h2o2终止反应，通过hcl和水高速离心获得氧化石墨烯溶液，并调节氧化石墨烯溶液浓度为7mg/ml；
69.s33：将s31中洗涤干净的牛角瓜纱线浸泡于s32中的氧化石墨烯溶液中，浸泡时间为80min，充分浸泡后，通过小轧车去除牛角瓜纤维表面多余的氧化石墨烯溶液，使得氧化石墨烯均匀分布在牛角瓜纤维的表面，并将部分氧化石墨烯溶液压进牛角瓜纤维内部；
70.s34：将s33中通过小轧车处理后的牛角瓜纱线放置于烘箱中烘燥40min，烘燥温度为60℃；
71.其中，s33和s34为牛角瓜纱线处理的一个循环，此过程需要循环4次；
72.s35：将s34中处理后的牛角瓜纱线放置于抗坏血酸溶液中进行处理，按照抗坏血酸和牛角瓜纱线表面的氧化石墨烯20:1质量比配置抗坏血酸溶液，处理时间为36h，处理温度为80℃，处理完成后，将牛角瓜纱线放置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃，得到导电牛角瓜纱线；
73.s36：利用机织的方法将s35中的导电牛角瓜纱线织造成织物，其中导电牛角瓜纱线作纬纱，氨纶包芯纱作经纱，织物的结构为斜纹组织，经密为200根/10cm，纬密为400根/10cm，经纱和纬纱粗细均为10tex；
74.s37：将s36中织造完成的导电弹性牛角瓜织物的两端连接导电铜线，并在连接点处涂覆银浆，并置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃；
75.s38：通过高弹性聚合物ecoflex对s37中制备好的导电弹性牛角瓜织物进行包裹，包裹后，通过真空干燥箱抽去其中气泡，抽取时间为0.5h，干燥温度为80℃，真空度为0.99mpa，得到可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器，传感器的长为20mm，宽为10mm。
76.实施例四
77.本发明中，导电柔性牛角瓜织物层4包括以下制备步骤：
78.将牛角瓜纱线放置于na2co3溶液中清洗，草酸溶液浓度为10g/l，洗涤时间为40min，洗涤温度为30℃，洗涤浴比为1:500，洗涤后用去离子水对牛角瓜纱线进行清洗，去除其表面残留的杂质后，将其置于烘箱中40℃烘燥1h；
79.将1
‑
4g石墨、1
‑
4gnano3混合于100mlh2so4中，在冰浴中持续搅拌，搅拌期间加入3
‑
12g高锰酸钾，搅拌结束后，分次加入150
‑
600ml去离子水，再加入适量h2o2终止反应，通过hcl和水高速离心获得氧化石墨烯溶液，并调节氧化石墨烯溶液浓度为5mg/ml。
80.步骤一：将洗涤干净的牛角瓜纱线浸泡于氧化石墨烯溶液中，浸泡时间为30min，充分浸泡后，通过小轧车去除牛角瓜纤维表面多余的氧化石墨烯溶液，使得氧化石墨烯均匀分布在牛角瓜纤维的表面，并将部分氧化石墨烯溶液压进牛角瓜纤维内部；
81.步骤二：将通过小轧车处理后的牛角瓜纱线放置于烘箱中烘燥30min，烘燥温度为60℃；
82.其中，步骤一和步骤二为牛角瓜纱线处理的一个循环，此过程需要循环10次；
83.将处理后的牛角瓜纱线放置于抗坏血酸溶液中进行处理，按照抗坏血酸和牛角瓜纱线表面的氧化石墨烯10:1质量比配置抗坏血酸溶液，处理时间为24h，处理温度为80℃，处理完成后，将牛角瓜纱线放置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃，得到导电牛角瓜纱线；
84.利用机织的方法将导电牛角瓜纱线织造成织物，其中导电牛角瓜纱线作纬纱，氨纶包芯纱作经纱，织物的结构为缎纹组织，经密为200根/10cm，纬密为600根/10cm，经纱和纬纱粗细均为20tex；
85.将织造完成的导电弹性牛角瓜织物的两端连接导电铜线，并在连接点处涂覆银浆，并置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃；得到可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器，传感器的长为20mm，宽为10mm。
86.实施例五
87.本发明中，导电柔性牛角瓜织物层4包括以下制备步骤：
88.将牛角瓜纱线放置于na2co3溶液中清洗，na2co3溶液浓度为20g/l，洗涤时间为30min，洗涤温度为40℃，洗涤浴比为1:300，洗涤后用去离子水对牛角瓜纱线进行清洗，去除其表面残留的杂质后，将其置于烘箱中40℃烘燥1h；
89.将1
‑
4g石墨、1
‑
4g nano3混合于100mlh2so4中，在冰浴中持续搅拌，搅拌期间加入3
‑
12g高锰酸钾，搅拌结束后，分次加入150
‑
600ml去离子水，再加入适量h2o2终止反应，通过hcl和水高速离心获得氧化石墨烯溶液，并调节氧化石墨烯溶液浓度为7mg/ml。
90.步骤一：将洗涤干净的牛角瓜纱线浸泡于氧化石墨烯溶液中，浸泡时间为30min，充分浸泡后，通过小轧车去除牛角瓜纤维表面多余的氧化石墨烯溶液，使得氧化石墨烯均匀分布在牛角瓜纤维的表面，并将部分氧化石墨烯溶液压进牛角瓜纤维内部；
91.步骤二：将通过小轧车处理后的牛角瓜纱线放置于烘箱中烘燥30min，烘燥温度为60℃；
92.其中，步骤一和步骤二为牛角瓜纱线处理的一个循环，此过程需要循环10次；
93.将处理后的牛角瓜纱线放置于抗坏血酸溶液中进行处理，按照抗坏血酸和牛角瓜纱线表面的氧化石墨烯10:1质量比配置抗坏血酸溶液，处理时间为24h，处理温度为80℃，处理完成后，将牛角瓜纱线放置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃，得到导电牛角瓜纱线；
94.利用针织的方法将导电牛角瓜纱线喂入纬编针织机织造成织物，织物的结构为纬平针，1 1罗纹，针型为12针/25.4mm的工艺参数，纱线粗细为20tex；
95.将纬编完成的导电牛角瓜织物的两端连接导电铜线，并在连接点处涂覆银浆，并置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃；得到可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器，传感器的长为20mm，宽为10mm。
96.实施例六
97.本发明中，导电柔性牛角瓜织物层4包括以下制备步骤：
98.将牛角瓜纱线放置于naoh溶液中清洗，naoh溶液浓度为20g/l，洗涤时间为60min，洗涤温度为30℃，洗涤浴比为1:500，洗涤后用去离子水对牛角瓜纱线进行清洗，去除其表面残留的杂质后，将其置于烘箱中30℃烘燥1h；
99.将1
‑
4g石墨、1
‑
4gnano3混合于100mlh2so4中，在冰浴中持续搅拌，搅拌期间加入3
‑
12g高锰酸钾，搅拌结束后，分次加入150
‑
600ml去离子水，再加入适量h2o2终止反应，通过hcl和水高速离心获得氧化石墨烯溶液，并调节氧化石墨烯溶液浓度为3mg/ml。
100.步骤一：将洗涤干净的牛角瓜纱线浸泡于氧化石墨烯溶液中，浸泡时间为100min，充分浸泡后，通过小轧车去除牛角瓜纤维表面多余的氧化石墨烯溶液，使得氧化石墨烯均匀分布在牛角瓜纤维的表面，并将部分氧化石墨烯溶液压进牛角瓜纤维内部；
101.步骤二：将通过小轧车处理后的牛角瓜纱线放置于烘箱中烘燥50min，烘燥温度为60℃；
102.其中，步骤一和步骤二为牛角瓜纱线处理的一个循环，此过程需要循环7次；
103.将处理后的牛角瓜纱线放置于抗坏血酸溶液中进行处理，按照抗坏血酸和牛角瓜纱线表面的氧化石墨烯15:1质量比配置抗坏血酸溶液，处理时间为12h，处理温度为80℃，处理完成后，将牛角瓜纱线放置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃，得到导电牛角瓜纱线；
104.利用针织的方法将导电牛角瓜纱线喂入经编针织机织造成织物，织物的结构为经
平组织，针型为12针/25.4mm的工艺参数，纱线粗细为20tex；
105.将经编完成的导电牛角瓜织物的两端连接导电铜线，并在连接点处涂覆银浆，并置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃，得到可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器，传感器的长为20mm，宽为10mm。
106.实施例七
107.本发明中，导电柔性牛角瓜织物层4包括以下制备步骤：
108.将牛角瓜纱线放置于na2co3溶液中清洗，na2co3溶液浓度为20g/l，洗涤时间为50min，洗涤温度为45℃，洗涤浴比为1:300，洗涤后用去离子水对牛角瓜纱线进行清洗，去除其表面残留的杂质后，将其置于烘箱中60℃烘燥1h；
109.将1
‑
4g石墨、1
‑
4g nano3混合于100mlh2so4中，在冰浴中持续搅拌，搅拌期间加入3
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12g高锰酸钾，搅拌结束后，分次加入150
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600ml去离子水，再加入适量h2o2终止反应，通过hcl和水高速离心获得氧化石墨烯溶液，并调节氧化石墨烯溶液浓度为5mg/ml。
110.步骤一：将洗涤干净的牛角瓜纱线浸泡于氧化石墨烯溶液中，浸泡时间为60min，充分浸泡后，通过小轧车去除牛角瓜纤维表面多余的氧化石墨烯溶液，使得氧化石墨烯均匀分布在牛角瓜纤维的表面，并将部分氧化石墨烯溶液压进牛角瓜纤维内部；
111.步骤二：将通过小轧车处理后的牛角瓜纱线放置于烘箱中烘燥1h，烘燥温度为60℃；
112.其中，步骤一和步骤二为牛角瓜纱线处理的一个循环，此过程需要循环4次；
113.将处理后的牛角瓜纱线放置于抗坏血酸溶液中进行处理，按照抗坏血酸和牛角瓜纱线表面的氧化石墨烯10:1质量比配置抗坏血酸溶液，处理时间为24h，处理温度为80℃，处理完成后，将牛角瓜纱线放置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃，得到导电牛角瓜纱线；
114.利用平面编织的方法将导电牛角瓜纱线编织成片状织物，经纱为氨纶包芯纱线，纬纱为导电牛角瓜纱线，将纱线按照平纹方法交互织造成长为2cm，宽为1cm的导电牛角瓜织物，经纱和纬纱粗细均为30tex；
115.将编织完成的导电弹性牛角瓜织物的两端连接导电铜线，并在连接点处涂覆银浆，并置于烘箱中处理1h，烘燥温度为60℃；
116.通过高弹性聚合物pdms对制备好的导电弹性牛角瓜织物进行包裹，包裹后，通过真空干燥箱抽去其中气泡，抽取时间为1h，干燥温度为40℃，真空度为0.99mpa，得到可拉伸牛角瓜纤维石墨烯柔性传感器，传感器的长为20mm，宽为10mm。
117.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。