[发明专利]一种基于Mxene的多功能柔性力学传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于Mxene的多功能柔性力学传感器，其特征在于，所述传感器包括自下而上依次设置的基底层、三维多孔Mxene自支撑薄膜、封装层；所述基底层和封装层的大小和厚度相同；所述三维多孔Mxene自支撑薄膜的两端均通过涂覆的导电银浆与导电铜线连接。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述基底层与封装层材料均为聚二甲基硅氧烷。

3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述三维多孔Mxene自支撑薄膜为Ti₃C₂T_x，其中，T为材料表面官能团-O、-OH和/或-F，x为官能团数量。

4.一种如权利要求1-3任一所述的传感器的制备方法，其特征在于，所述方法步骤包括：

步骤(1)将聚二甲基硅氧烷在65℃-75℃烘烤60-120分钟进行固化后，作为基底层；

步骤(2)通过刻蚀抽滤得到三维多孔Mxene自支撑薄膜，剪切后作为感应层置于基底层的上面；

步骤(3)在经步骤(2)得到的三维多孔Mxene自支撑薄膜两端分别涂覆导电银浆，并分别引出一根铜导线作为电极，进行固化；

步骤(4)将聚二甲基硅氧烷涂覆在经步骤(3)得到的三维多孔Mxene自支撑薄膜的表面作为封装层，并进行高温固化，制备得到基于Mxene的多功能柔性力学传感器。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)三维多孔Mxene自支撑薄膜为Ti₃C₂T_x，是以聚醚砜树脂为模板，利用盐酸和氟化锂原位生成氢氟酸，然后刻蚀掉Ti₃AlC₂中的Al层得到的。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)将三维多孔Mxene自支撑薄膜，剪切成尺寸大小为1cm×4cm。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)高温固化的工艺条件为：将聚二甲基硅氧烷在65℃-75℃烘烤60-120分钟。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的基底层和步骤(4)的封装层的厚度均为5μm；所述步骤(2)中的三维多孔Mxene自支撑薄膜的厚度为1-8μm。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述三维多孔Mxene自支撑薄膜的厚度为2.5μm。