[发明专利]传感器及其制备方法

说明书

本发明涉及一种传感器及其制备方法，可应用于穿戴设备。该传感器包括基底和形成在所述基底上的传感层，所述基底具有形成微纳图案的微沟槽，所述传感层形成在所述微沟槽内，所述传感层包括呈三明治结构的MXene层、CNT层及MXene层。该传感器的制备方法，包括：S1、提供基底，所述基底具有形成微纳图案的微沟槽；S2、制备传感层，在所述微沟槽内依次形成MXene层、CNT层及MXene层。通过在基底的微沟槽内形成MXenes‑CNT‑MXenes三明治结构的传感层，解决由于沟槽槽深较浅，Mxene溶液刮涂困难的难题，还增强了传感层的导电性能，提高了灵敏度；且传感器具有透明，可拉伸，压力感知范围大的特点。

技术领域

本发明涉及一种传感器及其制备方法，可应用于穿戴设备。

背景技术

随着时代的发展，人们对于柔性可穿戴智能设备的需求急剧增加，而研制灵敏度高，响应速度快，制造工艺简单的压力传感器是可穿戴电子产品的发展方向。因此找到一种新的工艺来基于微纳米结构的柔性阵列传感器是当今急需解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传感器及传感器的制备方法，其方法操作简单、成品率高，且传感器具有透明可拉伸的特点。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种传感器，包括基底和形成在所述基底上的传感层，所述基底具有形成微纳图案的微沟槽，所述传感层形成在所述微沟槽内，所述传感层包括呈三明治结构的MXene层、CNT层及MXene层。

进一步的，所述基底由柔性材料所制成。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种传感器的制备方法，包括：

S1、提供基底，所述基底具有形成微纳图案的微沟槽；

S2、制备传感层，在所述微沟槽内依次形成MXene层、CNT层及MXene层。

进一步的，所述基底的制备方法包括：

S11、采用基础硅胶与胶粘剂制备粘黏剂；

S12、搅拌直至粘黏剂出现气泡；

S13、将搅拌后的粘黏剂放入真空干燥箱进行抽真空，直至粘黏剂内的气泡消失；

S14、将抽真空完成的粘黏剂涂覆在带有微纳图案的金属板上；

S15、将旋涂有粘黏剂的金属板放入真空干燥箱中抽真空固化，以形成所述基底。

进一步的，所述基础硅胶与胶粘剂的质量比为10:1。

进一步的，所述传感层的制备包括：

S21、提供溶有Mxene的乙醇的第一混合溶液；在所述基底表面进行第一次刮涂，使第一混合溶液充满微沟槽；

S22、放入真空干燥箱进行初次固化以形成Mxene层，获得样品一；

S23、提供溶有CNT的乙醇的第二混合溶液，在样品一表面进行第二次刮涂，使第二混合溶液再次充满微沟槽；

S24、放入真空干燥箱进行二次固化以在Mxene层上形成CNT层，获得样品二；

S25、再次提供第一混合溶液，在样品二表面进行第三次刮涂，使第一混合溶液再次充满微沟槽；

S26、放入真空干燥箱进行第三次固化以在CNT层上形成Mxene层，获得传感器。

进一步的，所述第一混合溶液所采用的Mxene与乙醇按质量比为1:4。

进一步的，所述Mxene的制备方法为：