[发明专利]一种功能化石墨烯基柔性应变传感器及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种功能化石墨烯基柔性应变传感器，其特征在于，包括柔性树脂基底和嵌在基底中的功能化石墨烯导电膜，所述功能化石墨烯导电膜包括功能化石墨烯片、改性剂和金属离子；其中，所述改性剂和金属离子分布在功能化石墨烯片之间并桥接相邻的功能化石墨烯片；所述改性剂为包括有氨基或/和羟基的化合物；

所述功能化石墨烯包括有环氧基和/或羧基和/或羟基。

2.根据权利要求1所述的功能化石墨烯基柔性应变传感器，其特征在于，所述改性剂包括有多巴胺类化合物。

3.根据权利要求2所述的功能化石墨烯基柔性应变传感器，其特征在于，所述多巴胺类化合物包括多巴胺、盐酸多巴胺，多巴酸、α-甲基多巴胺、多巴胺-醌、多巴、α-甲基多巴、去甲肾上腺素、屈昔多巴或5-羟基多巴胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的功能化石墨烯基柔性应变传感器，其特征在于，所述金属离子包括有Ni²⁺, Cu²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺中一种或多种。

5.根据权利要求1所述的功能化石墨烯基柔性应变传感器，其特征在于，所述功能化石墨烯导电膜中功能化石墨烯、改性剂和金属离子的质量比为：100：（20-100）：（0.1-0.5）。

6.根据权利要求1所述的功能化石墨烯基柔性应变传感器，其特征在于，所述柔性树脂包括有Ecoflex树脂、PDMS树脂、聚氨酯、硅橡胶、Dragon skin中的一种或多种。

7.一种如权利要求1-6任一所述功能化石墨烯基柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，包括：

将功能化石墨烯与改性剂加入到水溶液中，搅拌反应12-24h，生成四周接枝有改性剂的功能化石墨烯复合物；加入金属离子，搅拌反应2-6h；然后经稀释、真空抽滤成膜及干燥处理后，得功能化石墨烯导电膜；

将功能化石墨烯导电膜放入模具中，浇注液态柔性树脂，固化成型，安装电极，得到功能化石墨烯基柔性应变传感器。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述水溶液的pH为8.5-9。

9.一种如权利要求1-6任一所述功能化石墨烯基柔性应变传感器在制备柔性可穿戴设备中的应用。