[发明专利]一种石墨烯-橡胶及其制备方法及应用

说明书

本发明涉及复合物材料领域，特别是一种石墨烯‑橡胶及其制备方法及应用。其技术方案是：一种石墨烯‑橡胶其制备方法是：步骤一：称取石墨粉，PVP溶于乙醇和去离子水组成的混合溶剂中；步骤二：将混合溶液密封超声后进行离心，取出上清液；步骤三：上清液再次离心，将所得沉淀用乙醇洗一次后取出，烘干至得到干燥的粉末即为石墨烯；步骤四：截取橡皮筋精确称量后，用一定量甲苯进行浸泡并超声；步骤五：超声结束后，将已经溶胀的橡皮筋转移到由石墨烯和DMF（二甲基甲酰胺）组成的混合溶液中，超临界反应釜中，超临界反应，反应后取出产物，用去离子水漂洗三次，干燥即可。本发明石墨烯‑橡胶制备过程简单，成本低，可大量生产。

技术领域

本发明涉及复合物材料领域，特别是一种石墨烯-橡胶及其制备方法及应用。

背景技术

传感器是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

电阻应变式传感器(straingauge type transducer)以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化，从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。

在运动过程中，可穿戴式传感器可以评估运动员在训练过程中的生理信号和身体运动学的性能指标。这种传感器完全地嵌入集成在运动员的服装里。这将允许监测其穿戴者运动全过程，因此他们在运动训练时，无需连接任何外部设备。使得这种生理监测进入一个完全自然的境界。通过发展纺织品中植入智能传感器，然后做成有益无害的运动服装中。

可穿戴式传感器可用于监测人体在运动中的生理反应和运动学方面的性能。检测可以在一个自然环境中进行，装有传感器的纺织品应该是在十分良好的工艺条件下制造出来的产品，辅助以某些技术的保障使之制成服装后便于存取信息。使得被植入传感器的织物做成服装后增加服装的功能，同时仍然保持正常的触觉特性的服装。

动态姿势的调整是运动技能训练的基础。体育运动并不依赖于静态姿而取决于动姿。良好的运动姿态，实际上是一系列的姿势联系在一起而产生有效的运动。运动服装通常都是设计紧贴身体，以捕捉运动员在运动过程的理想手段。反馈信息对运动员加强身体的意识，有助于提高技术。最常见的方法是通过肉眼观察或调用视频播放，但这也不可能得到真正的实际效果。除了通过教练肉眼观察和昂贵的视频设备以外，还有体育服装的改进成了解决这个问题的捷径。

一方面在面料上要开发功能性的能够嵌入其他材质的纺织品，另一方面要提供与计算机应用相连接的友好界面。作为一种人机交互界面的技术演变已经越来越变得无处不在，无处不有。所使用的技术应该是容易被人接受，容易被人理解的。

发明内容

针对现有的传感器材料发展的需求，本发明的目的是提供一种石墨烯-橡胶，具有灵敏度与可延展性的结合的特性使这种复合物可以作为理想的动态应变传感器材料。

其解决问题的技术方案是：

一种石墨烯-橡胶制备方法，包括以下步骤：

步骤一：

称取石墨粉，PVP(聚乙烯吡咯烷酮)溶于乙醇和去离子水组成的混合溶剂中；

步骤二：

将混合溶液密封超声后进行离心，取出上清液；

步骤三：

上一步骤中得到的上清液进行再次离心，将所得沉淀用乙醇洗一次后取出，烘干得到干燥的粉末即为石墨烯；