[发明专利]一种具有保护功能的柔性电子铠甲及其制造方法与应用

权利要求书

1.一种具有保护功能的柔性电子铠甲，其特征在于：

所述柔性电子铠甲包括多个硬质片体、柔性连接体及功能器件，多个所述硬质片体通过所述柔性连接体连接成一个整体，使得所述柔性电子铠甲具有铠甲的保护功能；所述硬质片体或/及所述柔性连接体上形成有功能电路；所述硬质片体或/及所述柔性连接体上设置有功能器件，所述功能器件与对应的功能电路电性连接；

所述柔性电子铠甲是可拉伸且可共形复合结构；所述柔性连接为柔性基底，所述功能器件与所述柔性基底之间采用连接件进行连接；所述柔性连接体内部对应所述连接件的区域布置有柔性不可拉伸器件，所述柔性连接体内部对应所述连接件之外的区域布置有可拉伸柔性器件。

2.如权利要求1所述的具有保护功能的柔性电子铠甲，其特征在于：所述柔性连接体的材料包括基底材料及导电材料。

3.如权利要求1所述的具有保护功能的柔性电子铠甲，其特征在于：所述硬质片体的材料为有机高分子聚合物、无机功能材料及耐高温材料中的一种或者几种。

4.如权利要求1所述的具有保护功能的柔性电子铠甲，其特征在于：所述硬质片体的厚度为50微米～500微米；所述柔性连接体的厚度为50微米～500微米。

5.如权利要求1-4任一项所述的具有保护功能的柔性电子铠甲，其特征在于：所述功能器件包括传感器、发光器件、功能芯片、控制器、开关元件中的任一种或者多种。

6.如权利要求1-4任一项所述的具有保护功能的柔性电子铠甲，其特征在于：所述硬质片体的几何参数满足以下公式：

式中，γ_adhesion是所采用粘贴方式的黏性系数，其为常数；ε_critical是硬质片体的材料临界破坏应变，也是常数；K是高斯曲率，其用来描述曲面形貌；l_{tile_critical1}为满足粘附能要求的最大硬质片体尺寸；为硬质片体的平面应变模量；t_tile为硬质片体厚度；l_{tile_critical2}为满足材料应变要求的最大硬质片体尺寸。

7.一种权利要求1-6任一项所述的具有保护功能的柔性电子铠甲的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：首先，在硬质材料上制备功能电路，并将功能材料切割成硬质片体；接着，采用柔性连接体将多个硬质片体连接成一个整体，同时在所述柔性连接体上制备功能电路；之后，将功能器件分别设置在所述硬质片体及所述柔性连接体上，继而得到柔性电子铠甲；所述功能器件与对应的所述功能电路相连通。

8.一种权利要求1-6任一项所述的具有保护功能的柔性电子铠甲在机器人、智能可穿戴设备及飞行器中的应用。