[发明专利]一种基于纳米线束缚导电液膜的柔性应力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于纳米线束缚导电液膜的柔性应力传感器，其特征在于，所述柔性应力传感器包括表面具有团簇纳米线结构的硅橡胶基底，在团簇纳米线结构中束缚离子液体作为导电液膜；所述团簇纳米线结构中纳米线的长度为300nm-6μm，直径为30-400nm；

所述团簇纳米线结构中纳米线在硅橡胶基底上均呈竖直状态。

2.权利要求1所述的一种基于纳米线束缚导电液膜的柔性应力传感器的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1)配制液态预聚物混合液：将有机硅低聚物、交联剂和改性剂混合；

2)制备具有团簇纳米线结构的硅橡胶基底：将步骤1)所得液态预聚物混合液滴加到具有纳米孔的模板上，进行聚合交联固化反应，然后将其浸泡在70-90℃的腐蚀液中2-20小时以去除模板；

3)配置离子液体混合溶液：将离子液体溶解在低沸点易挥发有机溶剂中；

4)制备均匀导电液膜：在步骤2)得到的硅橡胶基底表面滴加定量体积的步骤3)中配置的离子液体混合溶液；

5)形成基于纳米线束缚导电液膜的柔性应力传感器：将步骤4)中得到的表面滴加离子液体混合溶液的硅橡胶基底室温静置使低沸点易挥发有机溶剂挥发。

3.根据权利要求2所述的一种基于纳米线束缚导电液膜的柔性应力传感器的制备方法，其特征在于，所述有机硅低聚物为聚合度为10-200的端乙烯基的聚二甲基硅氧烷；所述交联剂为端甲基的聚二甲基硅氧烷；所述改性剂为浓度为35～40wt％的乙氧基聚乙烯亚胺水溶液。

4.根据权利要求2所述的一种基于纳米线束缚导电液膜的柔性应力传感器的制备方法，其特征在于，所述有机硅低聚物:交联剂:改性剂的比例为5-10g:0.5-1g:10-40μL。

5.根据权利要求2所述的一种基于纳米线束缚导电液膜的柔性应力传感器的制备方法，其特征在于，所述具有纳米孔的模板为阳极氧化铝模板、多孔硅模板和PET塑料模板中的一种，所述纳米孔的深度为300nm-6μm，直径为30-400nm。

6.根据权利要求2所述的一种基于纳米线束缚导电液膜的柔性应力传感器的制备方法，其特征在于，所述离子液体混合溶液的浓度为0.001mg/mL-0.1mg/mL；所述离子液体为疏水性离子液体。

7.根据权利要求6所述的一种基于纳米线束缚导电液膜的柔性应力传感器的制备方法，其特征在于，所述疏水性离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺盐和1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种。

8.根据权利要求2所述的一种基于纳米线束缚导电液膜的柔性应力传感器的制备方法，其特征在于，步骤4)所述定量体积为25-250μL。

9.根据权利要求2所述的一种基于纳米线束缚导电液膜的柔性应力传感器的制备方法，其特征在于，步骤5)所述挥发的挥发时间为0.5-2小时。