[发明专利]一种单侧电极离子聚合物压力感知阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种单侧电极离子聚合物压力感知阵列，其特征在于，从上至下依次包括密封层（1）、离子交换树脂薄膜（2）、电极层（3）和双面胶层（4）；离子交换树脂薄膜（2）朝向电极层（3）的一侧设置有上下表面面积不等的微结构，电极层（3）采用底面单侧布置，正负电极布置在离子交换树脂薄膜（2）的同侧；双面胶层（4）设置在待测物的表面，通过电极层（3）外接测试电路进行测试，电极层（3）上设置有正电极点（31）和共用接地电极（310），正电极点（31）包括多个，阵列设置在电极层（3）上形成阵列电极，每个正电极点（31）单独引线用于连接外部电路；

微结构包括棱台、金字塔、圆台或圆锥，离子交换树脂薄膜（2）上设置有凸起点或凹陷点；凸起最高点的厚度与离子交换树脂薄膜（2）的平均厚度之差为10~200μm；凹陷最低点的厚度与离子交换树脂薄膜（2）的平均厚度之差为10~200μm；相邻两凸起点或凹陷点之间的距离为10~400μm；

离子交换树脂薄膜（2）采用溶液铸膜方式制成，具体为：

以铜片或毛玻璃作为铸膜的模具，将浓度5%~20%的Nafion溶液与二甲基乙酰胺按照（1~4）:1的比例配置，通过浓缩获得25%~33%的铸膜液；将铸膜液涂布在模具表面，经60~80℃真空烘干处理得到膜；将铜片和膜置于去离子水中，在超声辅助作用下进行脱膜得到具有微阵列结构的离子聚合物薄膜。

2.根据权利要求1所述的单侧电极离子聚合物压力感知阵列，其特征在于，正电极点（31）的面积为0.2~20mm²，形状为圆形或方形，间距为0.2~5mm。

3.根据权利要求1所述的单侧电极离子聚合物压力感知阵列，其特征在于，共用接地电极（310）至少包括一个，共用接地电极（310）的形状为方形或圆形，面积大于等于20mm²，共用接地电极（310）距离最近的正电极点（31）的距离大于等于2厘米。

4.根据权利要求1所述的单侧电极离子聚合物压力感知阵列，其特征在于，电极层（3）的厚度为10~50μm，采用柔性fpc电路板制成，或者由柔性导电材料雕刻制成。

5.根据权利要求1所述的单侧电极离子聚合物压力感知阵列，其特征在于，密封层（1）采用环氧树脂材料、热熔胶、MX-3140有机硅胶或硫化硅橡胶制备而成。

6.一种制备权利要求1所述单侧电极离子聚合物压力感知阵列的方法，其特征在于，将双面胶层和电极层粘接在一起，电极层上的阵列电极背面与双面胶层的一侧接触；在电极层的上方放置离子交换树脂薄膜，离子交换树脂薄膜设置有微结构的一面朝向电极层，光面朝上，离子交换树脂薄膜的边缘用密封胶粘在电极层上；将正电极点和共用接地电极分别通过引线接入外接电路，最后在表面涂封密封层进行密封。