[发明专利]一种恒温电子皮肤及其制备方法和应用

说明书

本发明属于电子皮肤技术领域，具体涉及一种恒温电子皮肤及其制备方法和应用。本恒温电子皮肤包括隔热层、储热层和导热层，隔热层接触连接储热层，储热层接触连接导热层，隔热层为下端开口的凹槽结构，储热层位于凹槽内，导热层覆盖在隔热层的下端面和储热层的下表面，隔热层为隔热硅胶，储热层为液态金属，导热层为导热硅胶。本发明提供的恒温电子皮肤能维持温度恒定，使用舒适度较好，其制备方法能够将液态金属完全封装在隔热硅胶和导热硅胶的内部，防止液态金属的泄露，使液态金属可以实现恒温吸收热量。该恒温电子皮肤不仅可以用于人体皮肤表面，还能够作为摩擦纳米发电机，用于设备供电和信号传感。

技术领域

本发明属于电子皮肤技术领域，具体涉及一种恒温电子皮肤及其制备方法和应用。

背景技术

电子皮肤是一种通过使用材料加工技术制造的类人体皮肤，目的是为了通过现代电子技术来实现对人体皮肤功能的模拟和拓展，传统的电子皮肤技术侧重于实现对人体皮肤触觉和感知系统的模拟。传统的电子皮肤不具有像人体皮肤一样可以调控温度的功能，传统的电子皮肤贴附在人体皮肤表面，会随着外界温度以及皮肤自身的升温而导致皮肤温度的变化，将会影响电子皮肤的舒适度。传统的电子皮肤一般是电容式的或者电阻式的，需要外接电源来实现电子皮肤对人体皮肤触觉的模拟，从而实现传感的功能。因此，需要设计一款能够模拟人体皮肤调节温度功能、并具有自供电传感功能的电子皮肤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够维持电子皮肤温度恒定、使用舒适度较好的恒温电子皮肤，同时提供其制备方法，该恒温电子皮肤不仅可以用于人体皮肤表面，还能够作为摩擦纳米发电机。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种恒温电子皮肤，包括隔热层、储热层和导热层，隔热层接触连接储热层，储热层接触连接导热层，隔热层为下端开口的凹槽结构，储热层位于凹槽内，导热层覆盖在隔热层的下端面和储热层的下表面。

进一步地，所述的隔热层为隔热硅胶。

进一步地，所述的储热层为液态金属。

进一步地，所述的导热层为导热硅胶。

进一步地，所述的储热层内部紧固有铜线，铜线的另一端延长至隔热层外部。

进一步地，所述的液态金属为镓铟锡的共晶合金，镓、铟、锡的掺杂比例为9.5～9.6g∶0.1～0.2g∶0.1～0.2g。

一种恒温电子皮肤的制备方法，所述的恒温电子皮肤由以下步骤制得：

（1）向带有凸板的模具中注入隔热硅胶溶液，加热使隔热硅胶凝固，制成带有凹槽的隔热硅胶；

（2）向隔热硅胶的凹槽内注入呈液体状态的液态金属，并降温使液态金属凝固；

（3）使用导热硅胶对液态金属进行封装。

一种恒温电子皮肤的应用，所述的恒温电子皮肤用于摩擦纳米发电机：隔热硅胶作为摩擦层，液态金属作为导电层，导热硅胶封装液体金属，经由铜线将电信号输出。

一种恒温电子皮肤的应用，所述的恒温电子皮肤用于设备供电和信号传感。

本发明所提供的恒温电子皮肤及其制备方法和应用，具有以下有益效果：