[发明专利]一种柔性压力传感器及其制备方法

摘要

一种柔性压力传感器及其制备方法，属于传感器领域。所述压力传感器自下而上依次为第一微纳结构PDMS薄膜、第一CNT薄膜、毫米结构PDMS层、第二CNT薄膜和第二微纳结构PDMS薄膜；所述毫米结构PDMS层包括两个长条形PDMS薄膜，位于第一CNT薄膜的两端，厚度为1～2mm，所述第一微纳结构PDMS薄膜和第二微纳结构PDMS薄膜表面为椎体结构。本发明对电极式压力传感器采用使用黑硅作为模板制备的微纳结构PDMS薄膜作为压力传感器电极衬底，采用CNT薄膜作为压力传感器电极，并在上下电极之间引入毫米结构的PDMS层，得到的压力传感器的灵敏度有较大的提高，且稳定性更好。

主权项

1.一种柔性压力传感器，自下而上依次为第一微纳结构PDMS薄膜、第一CNT薄膜、毫米结构PDMS层、第二CNT薄膜和第二微纳结构PDMS薄膜；所述毫米结构PDMS层包括两个长条形PDMS薄膜，位于第一CNT薄膜的两端，厚度为1～2mm，所述第一微纳结构PDMS薄膜和第二微纳结构PDMS薄膜表面为椎体结构；所述第一微纳结构PDMS薄膜和第二微纳结构PDMS薄膜的制备过程具体为：a)将硅片依次在丙酮、乙醇中超声清洗15～30min，然后采用去离子水冲洗，氮气吹干；b)将上步清洗吹干后的硅片放置于三维移动平台的真空腔内，真空腔内通入SF4气体后，在能量密度为0.42J/cm2、脉冲数为612.5、能量为0.1mJ的飞秒激光下以1mm/s的速度进行扫描烧蚀，得到黑硅，其SEM图如图2所示；c)上步得到的黑硅依次在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗15～30min，氮气吹干后，浸泡于TMCS溶液中，在60～70℃下水浴加热5～10min，取出待用；d)将聚二甲基硅氧烷主剂和硬化剂按照质量比为10：1的比例混合均匀，在0.1Torr的真空环境下放置20～30min以除去气泡，得到聚二甲基硅氧烷旋涂液，然后在上步处理后得到的黑硅上旋涂聚二甲基硅氧烷旋涂液，转速为400～500rpm，旋涂完后先置于0.1Torr的真空环境下除气20～40min，再于60～70℃温度下干燥1～3h，剥离，即可得到微纳结构的PDMS薄膜。