[发明专利]一种柔性弯曲传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种柔性弯曲传感器，其特征在于：包括支撑层(1)、设置在支撑层(1)上表面的柔性基底(2)、从下到上依次设置在柔性基底(2)上的电极层(3)和敏感层(4)、覆盖于敏感层(4)及电极层(3)上表面的保护层(5)；所述敏感层(4)采用由碳纳米材料和聚合物材料混合溶液制成的碳纳米纤维薄膜材料，碳纳米材料与聚合物材料的质量比为1:10-1:100；所述支撑层(1)的硬度大于所述柔性基底(2)的硬度。

2.根据权利要求1所述的一种柔性弯曲传感器，其特征在于：所述柔性基底(2)为软性薄膜，其厚度为10μm—1000μm。

3.根据权利要求2所述的一种柔性弯曲传感器，其特征在于：所述柔性基底(2)的材料采用PET、PI、PDMS、PU、TPU、PC、PMMA及硅橡胶中的一种材料或多种材料混合而成。

4.根据权利要求1所述的一种柔性弯曲传感器，其特征在于：所述聚合物材料为酚醛树脂、聚丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚二甲基硅氧烷、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺、橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种混合而成。

5.根据权利要求1所述的一种柔性弯曲传感器，其特征在于：所述敏感层(4)的厚度为0.1μm—1000μm。

6.根据权利要求1所述的一种柔性弯曲传感器，其特征在于：所述的碳纳米材料为碳管或石墨烯或RGO。

7.一种柔性弯曲传感器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制作电极层(3)，在柔性基底(2)上表面通过压印、刻蚀或印刷的方法制作图案化电极和电极引线；

S2、制作敏感层(4)，将碳纳米材料和聚合物材料混合形成混合溶液，利用静电纺丝技术喷涂在所述电极层(3)的上表面形成碳纳米纤维薄膜作为敏感层(4)；将所述电极层(3)的上表面与所述敏感层(4)的下表面电性连接；

S3、制作保护层(5)，将低浓度的高分子弹性聚合物液体，利用超声雾化喷涂技术在所述敏感层(4)上表面通过原位聚合形成柔性封装保护膜作为保护层(5)；将所述保护层(5)覆盖在所述电极层(3)及所述敏感层(4)的上表面；

S4、将支撑层粘贴在柔性基底的下表面。

8.根据权利要求7所述的一种柔性弯曲传感器的制造方法，其特征在于：所述高分子弹性聚合物为粘度0-500cp的液体，其采用PU、TPU、PDMS、硅胶材料的一种或多种。

9.根据权利要求7所述的一种柔性弯曲传感器的制造方法，其特征在于：所述保护层(5)的厚度为0.01μm-1000μm。

10.根据权利要求7所述的一种柔性弯曲传感器的制造方法，其特征在于：所述电极层(3)采用超薄铜膜或金膜在所述柔性基底的上表面压印而成或其采用金属纳米导电墨水、碳纳米导电墨水及有机导电墨水中的一种在所述柔性基底的上表面刻蚀或印刷而成。