CN105203244B - 一种具有不规则表面微突的电子皮肤及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有不规则表面微突的电子皮肤，从下往上依次包括衬底、支撑层、压敏感应层、电极层及柔性保护层，柔性保护层边缘通过双面粘性层与衬底粘结，将支撑层、压敏感应层及电极层封装；所述的支撑层表面与压敏感应层表面均具有微突起；该电子皮肤是利用表面微观高度不均一的材料作为模板采用化学溶液法制得。本发明的电子皮肤具有双灵敏度特性，在低压力区域高达909kPa‑1，在高压力区域达到46kPa‑1，其总的压力敏感区间由可达到20kPa以上。本发明的电子皮肤及其制备方法新颖简单，效果显著，性能优异且成本低廉，具有用于机器人领域的巨大潜力和优势。
Description
技术领域
本发明属于传感器领域，涉及一种电子皮肤及其制备方法，尤其涉及一种具有不规则表面微突即微突高度和粒度随机分布的压敏感应电子皮肤及其制备方法。
背景技术
近年来，人们生活水平不断提高和社会发展的速度越来越快，对生活的品质的要求也越来越高，逐渐向着智能化自动化发展，如市面上出现的机器人扫地机、吸尘器等。而在工业界，机器人可以完成人类在不可以耐受的环境、负荷下完成的工作以及达到人类不可能达到的动作精确性，也获得了广泛的应用。然而，机器人如何去更有效的替代人的功能，更好地感知外部世界的信号并高效准确地做出相应的反应和动作，比如能精确分辨一个很轻或易碎的物体与一个重物的分别从而能轻轻地拿起一个乒乓球或鸡蛋却不会捏碎，一直是人们面临的问题和不懈努力的工作方向。实现一个功能强大的机器人，需要很多方面的高效运作及配合，包括传感、控制和机械三个部分。其中传感部分在实现功能优良的机器人中起着决定性的角色，正如人类身体的皮肤，机器人用电子皮肤来感知外界的刺激，控制跟机械部分才能准确地反馈并做出相应的动作。因此电子皮肤的性能好坏决定了机器人在相关技术范畴内的智能化程度。而衡量电子皮肤性能好坏的指标主要包括灵敏度、响应速度及灵敏压力区间等。灵敏度的计算公式为[ΔR/R0]/ΔP，顾名思义，即在最小的压力变化区间内电阻的变化率如果越大，则电子皮肤的灵敏度越高。灵敏度越高，作为电子皮肤感受外界的刺激就会更加灵敏有效。响应速度即在外界压力作用下，传感器能用越短的时间做出响应。响应速度越快，那么反馈外界刺激就会越及时。灵敏区间即为电子皮肤在相应灵敏度下感应压力的范围，如果这个区间越大，那么同样的一个电子皮肤器件能感受刺激的范围也越大，使大面积高性能通用电子皮肤成为可能。
目前大部分压力传感器及电子皮肤的支撑层及感应层由一些表面微突高度和尺度一致的模具制备，比如利用光刻的方法制备得到硅片凹模，由小尺寸(如6μm高，底边正方形边长8μm)的棱锥阵列突起组成。这样的模具所具有的特点是各微突高度均匀，每个棱锥可以同时接触到对电极，在载荷不断加大时，所有棱锥与对电极的接触面积都会通过棱锥变形而增加。这样均一高度的微观结构一方面由于棱锥的高度较小，限制了加载时压力方向上的变形空间，另一方面，由于外加压力需要使所有突起同时变形，因而需要较大的压力才通过变形使接触面积增加，因而随压力变化其有效面积变化较小，也即其灵敏度相对很小，限制了传感器的应用领域。其次，由于这种光刻结构中能产生有效变形的突起仅占实际器件面积的一部分，尽管通过外压变形使接触面积有所增加，但这种变形引起的接触面积增加有限，也即无法通过加压达到全面积接触状态，加压后仍然有大量的非接触区域，所以由变形引起的接触面积增加会较早就达到饱和，从而使这种结构器件的灵敏压力区间也较小。再则，考虑到人类成年人的皮肤表面积为1.5-2m2，并且遍布各种生物传感器，如果要实现机器人更加高效地感应外部刺激使之更加智能化，就需要使用大面积的电子皮肤。而目前类似于这种通过光刻制备模具的方法，例如，以硅片为模具的光刻制备工艺，受单晶硅生长工艺的限制，显然不适合大面积制备工艺，也即如果采用这种传统方法来实现大面积的电子皮肤制备，将会面临高昂的成本及生产制造的困难。
综上，如果能设计出一种新颖的结构或者形貌，同时开发出一种新的工艺技术，使得既能在加载过程中引入导致接触面积发生剧烈且持续变化的因素，使制备得到的电子皮肤的灵敏度获得极大的提高；同时又能使器件的有效形变面积大幅提高，使敏感的压力区间得到拓展；再则，又能解决目前模具不适合大面积且低成本制备的难题，则将对机器人事业的快速发展提供有力的支持并产生重要影响。
实际上，解决在非光刻条件下，制备一种微突起与电极的接触面积能随压力由小到大连续变化，且样品上的突起又能以极高的密度分布于表面以减少无接触空间的比例问题，是获得高性能低成本电子皮肤的关键。以此，若能设计一种微突起颗粒尺度及高度连续变化，又保证这种不同粒度的微颗粒能致密分布于样品表面，则有望在受压时各个不同高度的微突起与对面电极接触时是由最高到最低且通过增加极小的压力逐级发生，也即可大大提高这种皮肤的灵敏度，特别在低压力范围内的灵敏度；同时全部面积都成为有效形变面积，则可大大提高这种皮肤的灵敏压力区间。而且，若能保证采用一种通用的低成本合成工艺成功制备这种新型结构的电子皮肤材料，则对电子皮肤的性能提高和制备的低成本化将产生重大的影响，对促进相关材料在这一领域的实际应用将起到关键作用。进一步，由于这种结构与传统结构相比在加压过程中除了本身微突起受压后变形使接触面积增加外，同时还由于引入了不同颗粒逐级接触而使接触面积由小到大连续变化的过程。因而这种结构的皮肤还有望同时出现两种不同的压敏机制，一种是传统的微突起受压变形机制，另一种是微突起受压接触递增机制，以此可望获得一类在不同压力范围内出现不同灵敏度的高性能材料。除了在微突起受压变形机制作用范围内由于微突起的高致密分布使灵敏度高于传统结构皮肤外，特别在低压力范围内反而具有更高的灵敏度，这与正常情况低压力范围内灵敏度一般较低形成鲜明对比，这有可能引起这种电子皮肤的性能取得革命性的提高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种灵敏度高、感应范围广、生产成本低的具有不规则表面微突的电子皮肤及其制备方法。
本发明的具有不规则表面微突的电子皮肤，从下往上依次包括衬底、支撑层、压敏感应层、电极层及柔性保护层，柔性保护层边缘通过双面粘性层与衬底粘结，将支撑层、压敏感应层及电极层封装；所述的支撑层表面与压敏感应层表面均具有微突起，且微突起的高度在2μm-80μm范围内呈随机分布，微突起的粒度在10μm-280μm范围内呈随机分布。
上述技术方案中，进一步的，所述的衬底为杨氏模量低于80GPa的柔性材料，其厚度低于100μm。
进一步的，所述的支撑层为杨氏模量为50kPa-3MPa的材料，厚度范围为50-150μm。支撑层最好采用具有生物相容性的高分子材料，包括PDMS或者皮肤仿制硅胶(DragonSkin)等其他杨氏模量较小的柔软有弹性的生物或医用硅橡胶材料，对应的PDMS比例是，PDMS制备时是将PDMS(聚二甲基硅氧烷)的单体与交联剂按照30：1-10：1的质量比混合均匀，对应PDMS的杨氏模量为50kPa-3MPa，得到PDMS混合溶液，用于制备支撑层；。
进一步的，所述的压敏感应层为电导率大于0.01S/cm且杨氏模量小于或等于2.5GPa的材料。
进一步的，所述的压敏感应层为PEDOT:PSS或者改性的PEDOT:PSS，所述的改性的PEDOT:PSS具有比PEDOT:PSS更高的电导率，此处改性的PEDOT:PSS通常为用有机溶剂如乙二醇、甘油、二甲基亚砜或者山梨糖醇等掺杂而使电导率提高的PEDOT:PSS。
进一步的，所述的压敏感应层的厚度为0.5μm-2μm。
进一步的，所述的电极层采用面内平行条状电极，单条电极的宽度范围为0.2mm-5mm，两条电极之间的间隙距离为0.5mm-3mm。
进一步的，所述的电极层为金、铂、银、铜、碳纳米管、石墨烯中的一种或者多种的组合。
上述的具有不规则表面微突的电子皮肤的制备方法，包括如下步骤：
a.将表面微观高度不均一的模具用氧-等离子或紫外臭氧清洗，再用脱模剂对上述模具表面进行真空蒸镀处理，所述的脱模剂选自全氟辛基三氯硅烷或全氟十二烷基三氯硅烷；
b.在上述模具表面采用旋涂法制备支撑层，固化脱模后，得到表面高度不规则的微突起构造的支撑层；用氧-等离子或紫外臭氧对支撑层表面清洗，再在上述支撑层表面采用旋涂法制备压敏感应层，这样压敏感应层会紧密贴附在支撑层表面从而复制出支撑层的微观结构，得到表面高度不规则的微突起构造的压敏感应层；
c.在柔性保护层上制备电极层，将步骤b中获得的具有压敏感应层的支撑层置于洁净的衬底上，再将具有电极层的柔性保护层翻转置于上述衬底上，使得电极层与压敏感应层接触，柔性保护层的边缘通过双面粘性层与衬底粘结，完成封装，获得电子皮肤。
上述技术方案中，所述的表面微观高度不均一的模具通常为砂纸，砂纸的型号为#180-#5000中的任一型号。
本发明以表面微突高度和粒度不规则分布的砂纸作为模板，利用适合大面积生产的化学成膜方法，通过在模板上进行形膜-脱膜过程，制备得到其表面微突高度分布不规则的感应层，其微突颗粒高度分布范围可达2-80μm，而且微突颗粒致密分布于膜层表面。这种不规则尺度微突且致密分布的膜表面结构设计在性能方面较微突由统一高度且由单独分离结构组成的传统膜表面结构设计在三个方面取得了突破：
第一，具有不规则高度及粒度表面结构的感应层可以在加较低压力的过程中实现与对电极的接触点逐渐增多，这样相当于在电路中不断地引入新的并联电阻，对比表面微突规则分布的结构，产生了新的接触面积逐级渐增的电阻变化机制且接触面积变化范围更大、所需压力更低，因此产生的灵敏度更高。感应压力范围可以得到拓展。
第二，这种结构同样具有受压变形使接触面积增加的机制，但表面微突致密分布结构的膜层，在有效压力作用下，单位压力变化范围内的面积变化率将大大提高，也即其灵敏度比具有同样机制的传统结构有大幅提高。
第三，这种表面微突致密分布结构的膜层，压力作用下可以由最小接触至全面积接触，因而敏感压力区域可以得到提高。可见这种新结构薄膜应用领域可以得到大幅度拓展。此外，从成本的角度，具有特殊形状结构的感应支撑层采用常用的化学成膜方法在现成砂纸模板上倒模而成，可以保证很低成本的情况下实现大面积生产。
综上，本发明公开的电子皮肤通过新的形貌设计达到了高灵敏度及宽敏感压力区间的目的，并会大大降低大批量大面积生产的成本。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
1.本发明的电子皮肤，通过对形貌的控制，实现了具有不规则高度及粒度微突的表面微观结构，具有双灵敏度特性，探测最高灵敏度获得了极大的提高，在低压力区域高达909kPa-1，较目前世界上所有文献报道的最优值高出6倍，在高压力区域达到46kPa-1，灵敏压力区间则达20kPa，比传统结构电子皮肤的几kPa大得多。
2.本发明巧妙地采用表面微观高度不均一的材料如砂纸作为模板，利用其本身就具有的表面颗粒尺度和高度随机分布的不规则特征，以及总体尺度分布范围可以根据需要选择的优越性，采用简单的化学成膜方法通过在模板上形膜-脱膜过程，与广泛报道的传统的光刻方法刻蚀的硅片或其他形状规则的模具对比，不但操作简单，更重要的是可以实现大面积低成本的生产制备；
3.所述的支撑层与压敏感应层均可为柔性材料，可贴附于弯曲关节或者平面实现弯曲，结合其高灵敏特性用于检测不同的弯曲程度，使对机器人动作更好地反馈及控制，并提高动作的精度及准确性。因而本发明的电子皮肤可以很好地应用于机器人领域。
因此，本发明的电子皮肤及其制备方法新颖简单，效果显著，性能优异且成本低廉，具有用于机器人领域的巨大潜力和优势。
附图说明
图1为本发明的电子皮肤的结构示意图；
图2为电子皮肤的断面示意图及支撑层与压敏感应层的局部放大图；
图3为应用不同型号的砂纸制备得到的PDMS的表面光学显微镜(a)#180,(b)#240,(c),#600,(d)#1200,(e)#2500,(f)#5000；
图4是实施例1基于#180砂纸制备的电子皮肤的电流压强曲线图；
图5为运用砂纸作为模具制备得到的高度不规则支撑层及压敏感应层的断面SEM图及压敏感应层的光学表面轮廓图；其中：(a)运用#240砂纸作为模板制备的支撑层及压敏感应层的SEM断面图，(b)运用#240砂纸作为模板制备的支撑层与压敏感应层的SEM45°图，(c)运用#240砂纸作为模板制备的压敏感应层的光学表面轮廓图，(d)运用#240砂纸作为模板制备压敏感应层的微突起的高度统计图；
图6.是实施例2制备的基于#240砂纸制备的电子皮肤的电流压强曲线图；
图7.是实施例3制备的基于#600砂纸制备的电子皮肤的电流压强曲线图；
图8.是实施例2制备的基于#240砂纸制备的电子皮肤的电压频率响应测试的等效电路图及测试的电压-压力图；其中：(a)为运用#240砂纸作为模板制备电子皮肤与电阻串联测试响应频率的等效电路图。(b)200mN压力加载频率为5Hz时串联电阻分压的频率响应。(c)200mN压力加载频率为10Hz时串联电阻分压的频率响应。(d)200mN压力加载频率为50Hz时串联电阻分压的频率响应。(e)任意压力(用镊子人工加载)加载时电阻的频率响应。(f)任意压力加载的频率响应的局部放大图，反应时间低至0.15ms，即高达6.7kHz；
图9.是实施例2制备的基于#240砂纸制备的电子皮肤用于人的手指不同弯曲姿势的电流时间图；其中(a)(b)为两种不同的手指运动过程；
图10.是实施例2制备的基于#240砂纸制备的电子皮肤用于人的不同面部表情的应用；其中(a)(b)为两种不同的面部表情变化过程；
图中，衬底1、双面粘性层2、支撑层3、压敏感应层4、电极层5及柔性保护层6。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出任何创造性劳动前提下多获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：基于#180号砂纸的电子皮肤的制备。
具体制备按如下步骤进行：
1.用#180砂纸作为模板，首先将砂纸表面用氧-等离子清洗后用脱模剂全氟辛基三氯硅烷处理；
2.然后将PDMS(聚二甲基硅氧烷)的单体与交联剂按照10：1的质量比混合均匀，得到PDMS混合溶液，用于制备支撑层；
3.将PDMS混合溶液抽真空去气泡后，运用旋转匀胶法在处理过的砂纸表面制备湿膜，转速为500转/分；
4.在100℃下加热30分钟以使湿膜固化，制备得到厚度150μm左右高度不规则的PDMS支撑层3；用#180砂纸制备得到的支撑层其表面为高度平均值在80μm，直径均值在200μm的表面微突起的结构。应用不同型号的砂纸制备得到的PDMS支撑层的表面光学显微镜照片如图3所示，粒径大小的分布范围由#180的280μm到#5000的2μm。
5.将PDMS支撑层脱模后将高低起伏的表面用氧等离子体处理使其表面亲水；
6.最后将PEDOT:PSS运用旋转匀胶法在处理过的支撑层表面制备湿膜，转速为700转/分，在30℃下处理30分钟，以形成高度不规则的厚度约为2μm的压敏感应层4。
7.将支撑层3及压敏感应层4放置于边缘贴有双面粘性层2的衬底1上，最后用具有电极层5的柔性保护层6封装获得电子皮肤，两条电极宽度均为5mm，电极间隙为3mm。
将组装完成的电子皮肤置于纳米压痕仪探头下进行加载，同时将电极引出并接入电流电压，在不断加载过程中对电流进行测量并用LabVIEW控制的程序对加载力过程中电流的变化进行记录，结果如图4所示。用#180砂纸制备得到的电子皮肤，其灵敏度高达460.8kPa-1，是目前报道的最好性能的3倍多。
实施例2：基于#240号砂纸的电子皮肤的制备。
具体制备按如下步骤进行：
1.用#240砂纸作为模板，首先将砂纸表面用氧-等离子清洗后用脱模剂全氟辛基三氯硅烷进行真空蒸镀处理；
2.然后将PDMS的单体与交联剂按照10：1的质量比混合均匀；
3.将PDMS混合溶液抽真空去气泡后，运用旋转匀胶法在处理过的砂纸表面制备湿膜，转速为700转/分；
4.在100℃下加热30分钟以使湿膜固化，制备得到厚度120μm左右高度不规则的的PDMS支撑层3；
5.将PDMS脱模后将高低起伏的表面用氧等离子体处理使其表面亲水；
6.将PEDOT:PSS运用旋转匀胶法在处理过的砂纸表面制备湿膜，转速为700转/分，在30℃下处理30分钟，以形成高度不规则的压敏感应层4，其断面图及光学轮廓图像参见图5；
7.将支撑层3及压敏感应层4置于贴有双面粘性层2的衬底1上，最后用具有电极层5的柔性保护层6封装获得电子皮肤，两条电极宽度均为2mm，电极间隙为1mm。
将组装完成的电子皮肤置于纳米压痕仪探头下进行加载，同时将电极引出并接入电流电压，在不断加载过程中对电流进行测量并用LabVIEW控制的程序对加载力过程中电流的变化进行记录，结果如图6所示。
用#240砂纸制备得到的电子皮肤，其灵敏度高达909kPa-1，是目前所有文献之中最高的。此外，在30-20kPa的压强范围内的灵敏度均是有报道以来最高。
实施例3：基于#600号砂纸的电子皮肤的制备。
具体制备按如下步骤进行：
1.用#600砂纸作为模板，首先将砂纸表面用氧-等离子清洗后用脱模剂全氟十二烷基三氯硅烷进行真空蒸镀处理；
2.然后将PDMS的单体与交联剂按照10：1的质量比混合均匀；
3.将PDMS混合溶液抽真空去气泡后，运用旋转匀胶法在处理过的砂纸表面制备湿膜，转速为2000转/分；
4.在100℃下加热30分钟以使湿膜固化，制备得到厚度60μm左右的PDMS支撑层3；
5.将PDMS脱模后将高低起伏的表面用氧等离子体处理使其表面亲水；
6.将PEDOT:PSS(Clevios PH 1000)运用旋转匀胶法在处理过的砂纸表面制备湿膜，转速为2000转/分，在30℃下处理30分钟，以形成压敏感应层4；
7.将支撑层3及压敏感应层4置于贴有双面粘性层2的衬底1上，最后用具有电极层5的柔性保护层6封装获得电子皮肤，两条电极宽度均为3mm，电极间隙为1.5mm。
将组装完成的电子皮肤置于纳米压痕仪探头下进行加载，同时将电极引出并接入电流电压，在不断加载过程中对电流进行测量并用LabVIEW控制的程序对加载力过程中电流的变化进行记录，结果如图7所示。
用#600砂纸制备得到的电子皮肤，其灵敏度高达343.6kPa-1，也高出了目前文献报道最高值的近两倍。
实施例4：基于#1500号砂纸的电子皮肤的制备。
具体制备按如下步骤进行：
1.用#1500砂纸作为模板，首先将砂纸表面用氧-等离子清洗后用脱模剂全氟辛基三氯硅烷进行真空蒸镀处理；
2.然后将PDMS的单体与交联剂按照30：1的质量比混合均匀；
3.将PDMS混合溶液抽真空去气泡后，运用旋转匀胶法在处理过的砂纸表面制备湿膜，转速为700转/分；
4.在100℃下加热30分钟以使湿膜固化，制备得到厚度50μm左右高度不规则的的PDMS支撑层3；
5.将PDMS脱模后将高低起伏的表面用氧等离子体处理使其表面亲水；
6.将PEDOT:PSS运用旋转匀胶法在处理过的砂纸表面制备湿膜，转速为4000转/分，在30℃下处理30分钟，以形成表面高度不规则的厚度约为0.5μm压敏感应层4；
7.将支撑层3及压敏感应层4置于贴有双面粘性层2的衬底1上，最后用具有电极层5的柔性保护层6封装获得电子皮肤，两条电极宽度均为0.2mm，电极间隙为0.3mm。
用#5000砂纸制备得到的电子皮肤，其灵敏度高达246.9kPa-1，比目前报道的最好性能的高出1倍。
除了高灵敏度，电子皮肤主要用于机器人领域，还需要较快的反应速度，本发明电子皮肤的频率响应，如图8所示，最高频率可高达6.7kHz，使本发明公开的电子皮肤不但可以用于机器人领域，其他需要压敏系统的高频系统也适用。此外，证明可以应用于机器人领域，提供了公开的电子皮肤用于检测人体姿势变化的性能，如手指伸直与弯曲，如图9所示。此外，人类微笑的面部表情变化也能检测到，如图10所示。
实施例5：基于#5000号砂纸的电子皮肤的制备。
具体制备按如下步骤进行：
1.用#5000砂纸作为模板，首先将砂纸表面用氧-等离子清洗后用脱模剂全氟辛基三氯硅烷进行真空蒸镀处理；
2.然后将PDMS的单体与交联剂按照10：1的质量比混合均匀；
3.将PDMS混合溶液抽真空去气泡后，运用旋转匀胶法在处理过的砂纸表面制备湿膜，转速为700转/分；
4.在100℃下加热30分钟以使湿膜固化，制备得到厚度50μm左右高度不规则的的PDMS支撑层3；
5.将PDMS脱模后将高低起伏的表面用氧等离子体处理使其表面亲水；
6.将用乙二醇改性的PEDOT:PSS运用旋转匀胶法在处理过的砂纸表面制备湿膜，转速为4000转/分，在30℃下处理30分钟，以形成表面高度不规则的厚度约为0.5μm的压敏感应层4；
7.将支撑层3及压敏感应层4置于贴有双面粘性层2的衬底1上，最后用具有电极层5的柔性保护层6封装获得电子皮肤，两条电极宽度均为0.2mm，电极间隙为0.3mm。
Claims (10)
1.一种具有不规则表面微突的电子皮肤，其特征在于，所述电子皮肤从下往上依次包括衬底(1)、支撑层(3)、压敏感应层(4)、电极层(5)及柔性保护层(6)，柔性保护层(6)边缘通过双面粘性层(2)与衬底(1)粘结，将支撑层(3)、压敏感应层(4)及电极层(5)封装；所述的支撑层(3)表面与压敏感应层(4)表面均具有微突起，且微突起的高度在2μm-80μm范围内呈随机分布，微突起的粒度在10μm-280μm范围内呈随机分布。
2.根据权利要求1所述的具有不规则表面微突的电子皮肤，其特征在于，所述的衬底(1)为杨氏模量低于80GPa的柔性材料，其厚度低于100μm。
3.根据权利要求1所述的具有不规则表面微突的电子皮肤，其特征在于，所述的支撑层(3)为杨氏模量为50kPa-3MPa的材料，厚度范围为50μm-150μm。
4.根据权利要求1所述的具有不规则表面微突的电子皮肤，其特征在于，所述的压敏感应层(4)为电导率大于0.01S/cm且杨氏模量小于或等于2.5GPa的材料。
5.根据权利要求1所述的具有不规则表面微突的电子皮肤，其特征在于，所述的压敏感应层(4)为PEDOT:PSS或者改性的PEDOT:PSS，所述的改性的PEDOT:PSS具有比PEDOT:PSS更高的电导率。
6.根据权利要求1所述的具有不规则表面微突的电子皮肤，其特征在于，所述的压敏感应层(4)的厚度为0.5μm-2μm。
7.根据权利要求1所述的具有不规则表面微突的电子皮肤，其特征在于，所述的电极层(5)采用面内平行条状电极，单条电极的宽度范围为0.2mm-5mm，两条电极之间的间隙距离为0.5mm-3mm。
8.根据权利要求1所述的具有不规则表面微突的电子皮肤，其特征在于，所述的电极层(5)为金、铂、银、铜、碳纳米管、石墨烯中的一种或者多种的组合。
9.根据权利要求1-8任一项所述的具有不规则表面微突的电子皮肤的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.将表面微观高度不均一的模具用氧-等离子或紫外臭氧清洗，再用脱模剂对上述模具表面进行真空蒸镀处理，所述的脱模剂选自全氟辛基三氯硅烷或全氟十二烷基三氯硅烷；
b.在上述模具表面采用旋涂法制备支撑层，固化脱模后，得到表面高度不规则的微突起构造的支撑层(3)；用氧-等离子或紫外臭氧对支撑层(3)表面清洗，再在上述支撑层(3)表面采用旋涂法制备压敏感应层，得到表面高度不规则的微突起构造的压敏感应层(4)；
c.在柔性保护层(6)上制备电极层(5)，将步骤b中获得的具有压敏感应层的支撑层(3)置于洁净的衬底(1)上，再将具有电极层的柔性保护层(6)翻转置于上述衬底(1)上，使得电极层(5)与压敏感应层(4)接触，柔性保护层(6)的边缘通过双面粘性层(2)与衬底(1)粘结，完成封装，获得电子皮肤。
10.根据权利要求9所述的具有不规则表面微突的电子皮肤的制备方法，其特征在于，所述的表面微观高度不均一的模具为砂纸，砂纸的型号为#180-#5000中的任一型号。
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