[发明专利]柔性传感器的制备方法及基于柔性传感器的体感交互方法

权利要求书

1.柔性传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A1、提取和纯化羊毛角蛋白：将羊毛纤维加入到含有硫化钠和尿素的水溶液中，然后放入烘箱中反应得到羊毛角蛋白悬浮液；将得到的羊毛角蛋白悬浮液离心处理去除不溶的残留物；然后将所得溶液放入透析袋中透析，以设定的频率更换去离子水；最后将透析好的溶液冻干得到冻干的羊毛角蛋白粉末；

步骤A2、导电生物墨水的制备：将冻干的羊毛角蛋白粉末溶解在去离子水中以获得羊毛角蛋白溶液，将多壁碳纳米管在连续的机械搅拌下溶解在羊毛角蛋白溶液中，使用探头超声仪对混合溶液进行超声处理得到羊毛角蛋白和多壁碳纳米管复合的悬浮液，最后将悬浮液离心处理以去除未分散的多壁碳纳米管，得到羊毛角蛋白和多壁碳纳米管复合的导电生物墨水；

步骤A3、水凝胶的制备：将导电生物墨水加入丙烯酰胺前体溶液中，并保持搅拌均匀，接着加入四甲基乙二胺，最后快速倒入聚四氟乙烯模具中，形成羊毛角蛋白和多壁碳纳米管复合的水凝胶；

步骤A4、柔性传感器的制备：将水凝胶的两端粘贴铝箔电极，并用导线连接，得到用于检测应力变化的柔性传感器。

2.根据权利要求1所述的柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤A1具体为：将羊毛纤维加入到含有6克硫化钠和24克尿素的50毫升水溶液中，然后放入60摄氏度的烘箱中反应8个小时得到羊毛角蛋白悬浮液；将得到的羊毛角蛋白悬浮液以9000转/分钟的速度离心3次以去除不溶的残留物；然后将所得溶液放入截留分子量为3500的透析袋中透析至少三天时间，以两个小时更换一次的频率更换去离子水；最后将透析好的微黄色溶液冻干得到冻干的羊毛角蛋白粉末。

3.根据权利要求1所述的柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤A2具体为：将0.1克冻干的羊毛角蛋白粉末溶解在20毫升去离子水中以获得羊毛角蛋白溶液，将0.1克多壁碳纳米管在连续的机械搅拌下溶解在羊毛角蛋白溶液中，使用探头超声仪在750W功率下对混合溶液进行超声处理10分钟的时间，得到羊毛角蛋白和多壁碳纳米管复合的悬浮液，最后将悬浮液以3500转/分钟的速度离心两次以去除未分散的多壁碳纳米管，得到羊毛角蛋白和多壁碳纳米管复合的导电生物墨水。

4.根据权利要求1所述的柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤A3具体为：15毫升的丙烯酰胺前体溶液由6克的丙烯酰胺、0.02克的过硫酸铵、0.01克的N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和0.056克的氯化钙组成；将5毫升羊毛角蛋白和多壁碳纳米管复合的导电生物墨水加入15毫升的丙烯酰胺前体溶液中，并保持搅拌5分钟；接着加入15微升四甲基乙二胺，最后快速倒入聚四氟乙烯模具中，形成羊毛角蛋白和多壁碳纳米管复合的水凝胶。