一种基于仿生多级结构的柔性压阻式传感器及其制备方法

技术特征：
1.一种基于仿生多级结构的柔性压阻式传感器，其特征在于，包括：自上而下设置的上封装层(20)，传感器主体(10)和下封装层(30)，所述传感器主体(10)由两片交叉叠放的薄膜电极层(11)构成，所述薄膜电极层(11)由基底层(111)和附在所述基底层(111)上的电极层(112)构成，所述薄膜电极层(11)上还具有凸起(12)结构，两个所述凸起(12)结构贴合设置，所述传感器主体(10)上连接有两导线(40)。2.根据权利要求1所述的一种基于仿生多级结构的柔性压阻式传感器，其特征在于，每个所述薄膜电极层(11)由并排设置的一大一小两个正方形部分构成，每个所述薄膜电极层(11)呈“由”字形。3.根据权利要求1所述的一种基于仿生多级结构的柔性压阻式传感器，其特征在于，所述薄膜电极层(11)上，利用玉簪叶叶脉形成至少两条所述凸起(12)结构，两片交叉叠放的薄膜电极层(11)的所述凸起(12)结构形成“井”字形。4.根据权利要求1所述的一种基于仿生多级结构的柔性压阻式传感器，其特征在于，两片交叉放置的所述薄膜电极层(11)的大正方形部分完全重合，两个小正方形部分分别位于重合的大正方形相邻的两条边上。5.根据权利要求1所述的一种基于仿生多级结构的柔性压阻式传感器，其特征在于，所述基底层(111)材料包括但不限于pdms、tpu、pvdf、硅橡胶或ecoflex。6.根据权利要求1所述的一种基于仿生多级结构的柔性压阻式传感器，其特征在于，所述电极层(112)材料包括但不限于mwnts、导电银浆、银纳米线、金纳米线、炭黑或石墨烯。7.根据权利要求1所述的一种基于仿生多级结构的柔性压阻式传感器，其特征在于，所述上封装层(20)和下封装层(30)的材料包括但不限于pi胶带或tpu薄膜。8.制备如权利要求1-7中任意一项所述的基于仿生多级结构的柔性压阻式传感器的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：使用去离子水清洗玉簪叶，将叶片裁剪下一块边长为正方形的叶片，并在平行于叶脉的一侧预留出一块小正方形叶片，将剪下的叶片固定在一块干净的玻璃片上；步骤2：使用无水乙醇将mwnts溶液稀释，使用喷壶均匀喷洒在玉簪叶片上，恒温干燥；步骤3：机械搅拌pdms贮备溶液和固化剂的混合物，并真空处理去除气泡；步骤4：将pdms均匀涂敷在叶片上，再进行恒温干燥，之后从叶片上剥离pdms涂层，形成具有微结构的pdms/mwnts薄膜，为所述薄膜电极层(11)；步骤5：复制两片带有玉簪叶微结构的薄膜电极层(11)，分别在两薄膜电极层(11)的小正方形区域使用导电银胶(50)连接导线(40)；步骤6：将两片薄膜电极层11的电极层112交叉贴合放置，使得复制叶脉凹痕产生的凸起(12)结构形成“井”字形；步骤7：使用导电银胶(50)将导线(40)粘贴在薄膜电极层(11)的预留小正方形位置，恒温干燥；步骤8：在薄膜电极层(11)无微结构的两侧贴附粘性pi胶带，以完成封装。9.根据权利要求8所述的一种制备基于仿生多级结构的柔性压阻传感器的方法，其特征在于，pdms贮备液与固化剂的重量比为5:1。10.根据权利要求8所述的一种制备基于仿生多级结构的柔性压阻式传感器的方法，其特征在于，制作所述传感器主体(10)的仿生叶片为任意包含两条及以上凹陷叶脉的叶片。

技术总结
本发明提供了一种基于仿生多级结构的柔性压阻式传感器，包括：自上而下设置的上封装层，传感器主体和下封装层，传感器主体由两片交叉叠放的薄膜电极层构成，薄膜电极层由基底层和附在基底层上的电极层构成，薄膜电极层上还具有凸起结构，两个凸起结构贴合设置，传感器主体上连接有两导线。本发明的技术方案克服现有技术中传感器日益微型化、集成化、低成本化的问题。化的问题。化的问题。


技术研发人员：张鹏 黄梁松 张坤 王刚强 李玉霞
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2022.10.28
技术公布日：2023/2/3