CN110967131A - 柔性导电复合膜及其制备方法、柔性压力传感器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于传感器技术领域，涉及一种柔性导电复合膜及其制备方法、柔性压力传感器及其制备方法。所述导电复合膜包括依次层叠设置的第一基底、第一导电层、第二导电层和第二基底；所述第一基底与第一导电层相接触的一侧为凸起结构，所述第一导电层为凸起结构；所述第二基底与第二导电层相接触的一侧为凸起结构，所述第二导电层为凸起结构；所述第一导电层和第二导电层面对面接触。采用该导电复合膜的压力传感器具有高灵敏度、快速响应时间和良好的稳定性等特点。本发明克服了柔性传感器导电层制备成本高、易脱落等弊端，制备方法简单易行，可大量生产。
Description
技术领域
本发明涉及到传感器技术领域，涉及一种导电复合膜及其制备方法、压力传感器及其制备方法，尤其涉及一种柔性导电复合膜及其制备方法、柔性压力传感器及其制备方法。
背景技术
近年来，随着物联网、可穿戴电子、智能机器人和健康医疗等产业的快速发展，柔性电子技术得到了前所未有的关注。柔性压力传感器是一类十分重要的信息传输与采集的电子器件，能够将外界压力刺激转化为电学、光学等可以直接测量的信号，并通过这些响应信号反映外界压力的大小和分布，因其优异的压力传感性能和良好的柔韧性，在电子皮肤、智能假肢、人机接口、医疗诊断与运动行为监测等方面发挥重要作用，成为当前柔性电子材料与器件主要研究热点之一。导电层是柔性传感器的重要组成部分之一，金属纳米线、碳纳米管、石墨烯等导电纳米材料在柔性电极中的应用和微纳加工技术的进步，极大地提高了柔性压力传感器的灵敏度、响应稳定性等综合响应性能，从而进一步拓展了柔性压力传感器的应用范围。
现有的柔性压力传感器的导电层制备都是基于传统的磁控溅射的方法或旋涂导电纳米材料。溅射法需要昂贵的设备与金属靶材，旋涂法则存在导电层与柔性基底结合力弱等问题，导致传感器的性能稳定性与可靠性差。
CN 108195491A公开了一种柔性压力传感器，包括依次层叠设置的第一柔性基底、第一柔性导电层、第二柔性导电层和第二柔性基底，所述第一柔性导电层包括周期性排列的第一凸起阵列，所述第二柔性导电层包括周期性排列的第二凸起阵列，且所述第一凸起阵列和所述第二凸起阵列相邻设置；所述第一柔性导电层和所述第二柔性导电层均含有导电复合材料。该柔性压力传感器具有高灵敏度、快速的响应时间和良好的稳定性的特点。但是，该结构的导电层采用磁控溅射喷金的方法制备，该方法涉及的设备成本昂贵。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种导电复合膜及其制备方法、压力传感器及其制备方法，尤其涉及一种柔性导电复合膜及其制备方法、柔性压力传感器及其制备方法。本发明的导电复合膜和压力传感器中，导电层的凸起结构面对面接触，本发明的压力传感器(比如柔性压力传感器)灵敏度高、快速响应并具有良好的稳定性，且本发明采用化学还原的方法制备导电层，极大的降低了制备成本。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种导电复合膜，所述导电复合膜包括依次层叠设置的第一基底、第一导电层、第二导电层和第二基底；
所述第一基底与第一导电层相接触的一侧为凸起结构，所述第一导电层为凸起结构；所述第二基底与第二导电层相接触的一侧为凸起结构，所述第二导电层为凸起结构；所述第一导电层和第二导电层面对面接触。
本发明的导电复合膜中，凸起结构优选阵列形式，第一导电层和第二导电层均为凸起结构，二者形成导电结构，且凸起结构的第一导电层和凸起结构的第二导电层相邻设置，这样的导电结构既可导电又对压力及其敏感，同时第一基底和第二基底又可以对器件起到制成稳定的作用，该导电复合膜应用于压力传感器具有高灵敏度、快速的相应时间和良好的稳定性的特点。
优选地，所述导电复合膜为柔性导电复合膜，所述柔性导电复合膜中的基底和导电层均为柔性材料。
优选地，所述第一基底的凸起结构和第二基底的凸起结构均为凸起微结构，所述凸起微结构的形状包括但不限于圆柱形，圆锥形，倒金字塔形或半球形中的任意一种或至少两种的组合。
本发明对凸起微结构的形态不作限定，可以是随机分布的结构，也可以是具有特定的形貌和尺寸的结构。
优选地，所述凸起微结构由表面含有微结构的模板物体复制得到。
优选地，所述表面含有微结构的模板物体包括但不限于砂纸、植物叶、人造硅模板、花瓣或贝壳中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述砂纸的目数为180-2000目，例如180目、220目、240目、280目、320目、360目、400目、500目、600目、800目、1000目、2000目等。
优选地，所述第一基底和第二基底的凸起微结构由同一模板物质复制得到。
所述第一基底和第二基底为聚合物，独立地包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)或聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SIS)的任意一种或至少两种的混合物。
优选地，所述第一基底和第二基底的硬度独立地为邵氏硬度0A至100A，例如0A、10A、20A、30A、40A、50A、60A、65A、75A、85A、90A或100A等。
优选地，所述第一导电层和第二导电层通过金属原位还原的方法得到。
优选地，所述第一导电层和第二导电层均由导电纳米颗粒组成。
优选地，所述导电纳米颗粒的粒径为10-500nm，例如10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、80nm、100nm、115nm、130nm、150nm、170nm、185nm、200nm、225nm、260nm、285nm、300nm、330nm、360nm、400nm、425nm、450nm、480nm或500nm等。
第二方面，本发明提供一种压力传感器，所述压力传感器包括第一方面所述的导电复合膜及通过导线引出的电极，所述导线连接在第一导电层和第二导电层的两端。
第三方面，本发明提供如第一方面所述的导电复合膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)采用聚合物溶液分别覆盖模板物体的表面，干燥后剥离，得到表面具有凸起结构的第一基底和表面具有凸起结构的第二基底；
(2)采用含有三氟乙酸银的醇溶液，通过金属原位还原的方法，在第一基底的凸起结构一侧生长导电纳米颗粒从而形成凸起结构的第一导电层，在第二基底的凸起结构一侧生长导电纳米颗粒从而形成凸起结构的第二导电层；
(3)将第一基底上的凸起结构第一导电层与第二基底上的凸起结构第二导电层相对接触设置，得到导电复合膜；
步骤(1)所述聚合物溶液中的聚合物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)或聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SIS)中的任意一种或至少两种的混合物。
本发明的方法中，首先利用砂纸、植物叶、或人造硅模板等为复制对象，采用苯乙烯类共聚物来复制模板的微结构，然后在微结构化的聚合物表面利用金属原位还原的方法制备导电层，得到带有微结构的柔性导电薄膜。利用了苯乙烯类共聚物的浅表层在三氟乙酸银溶液中能够溶胀的特性(该原理可参见文献：Highly stretchable electriccircuits from a composite material of silver nanoparticles and elastomericfibres,Minwoo Park,Jungkyun Im,Minkwan Shin等,nature nanotechnology,vol7,第803-809页)，当银离子被还原时，可以在聚合物表面及浅表层内生成纳米银颗粒，显著提高了纳米银颗粒与聚合物表面的结合力，形成稳定的导电表面，进而提升了最终传感器的性能。本发明克服柔性传感器导电层制备成本高、易脱落等弊端，通过控制银盐的浓度可以制备表面导电性能不同的柔性基体，
本发明提供的导电复合膜的制备方法，相对于传统光刻技术制备微结构硅底板和磁控溅射方法制备导电层而言，本发明采用全化学法制备，其制备工艺简单、成本低，可大批量生产。
优选地，步骤(1)所述聚合物溶液中的聚合物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)或聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SIS)中的任意一种或至少两种的混合物。
制备第一基底使用的聚合物溶液和制备第二基底使用的聚合物溶液的组成可以相同也可以不同。
优选地，步骤(1)所述聚合物溶液中的溶剂包括甲苯和/或乙酸乙酯。
优选地，所述甲苯的质量分数≥99.8wt％，优选99.8wt％，所述乙酸乙酯的质量分数≥99.8wt％，优选99.8wt％。
优选地，步骤(1)所述聚合物溶液的质量分数为10～30％，例如10％、15％、18％、20％、23％、26％、28％或30％等。
优选地，步骤(1)所述覆盖的方式包括浇筑、旋涂或刮涂中的任意一种。
优选地，步骤(1)所述模板物体包括但不限于砂纸、植物叶、人造硅模板、花瓣(例如玫瑰花瓣)或贝壳中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述方法还包括在模板物体使用前对模板物体进行预处理，所述预处理包括：清洁模板物体以及亲水性处理。
优选地，所述清洁使用的试剂包括：去离子水或无水乙醇中的任意一种或两种的组合。
优选地，所述亲水性处理为：先将模板在双氧水(例如H2O2,30wt％)中浸泡3h，然后将模板烘干进行等离子体处理。
作为本发明所述方法的优选技术方案，步骤(2)包括：将第一基底和第二基底浸泡在含有导电金属盐的醇溶液中，干燥，还原，在第一基底的凸起结构一侧形成凸起结构的第一导电层，在第二基底的凸起结构一侧形成凸起结构的第二导电层。
所述浸泡可以是在同一溶液中，也可以是浸泡在不同的溶液中。利用SBS等聚合物对三氟乙酸银溶液的溶胀效应，可通过水合肼等还原剂在聚合物表面及浅表层生长银纳米颗粒制备导电层，克服传统导电层易脱落等问题。
优选地，所述含有导电金属盐的醇溶液中，所述醇包括乙醇、丙醇中的任意一种或两种的组合，优选为乙醇。
优选地，所述含有导电金属盐的溶液的浓度为5-20wt％，例如5wt％、6wt％、7.5wt％、8.5wt％、10wt％、12wt％、13wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％或20wt％等，优选为10％。
优选地，所述还原为：使用水合肼溶液进行还原。
本发明的方法中，步骤(2)所述金属原位还原的次数为至少一次，通过调整金属原位还原的次数，制备得到导电性能不同的导电复合膜。
本发明的方法中，通过调整步骤(2)所述含有导电金属盐的溶液的浓度，制备得到导电性能不同的导电复合膜。
第四方面，本发明提供如第二方面所述的压力传感器的制备方法，所述方法包括在步骤(3)得到导电复合膜之后，，通过导线在第一导电层和第二导电层的两端引出电极。
作为本发明所述压力传感器的制备方法的优选技术方案，所述方法包括：
(1)首先用去离子水和无水乙醇清洁待复制模板物体表面实现预处理，然后将聚合物溶液浇筑、旋涂或刮涂在预处理的模板物体表面，干燥后将聚合物泡沫从模板表面剥离，制备得到表面具有凸起微结构的第一柔性基底和表面具有凸起微结构的第二柔性基底；
模板物体为：砂纸、植物叶或人造硅模板中的任意一种；
聚合物溶液中的聚合物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)或聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SIS)中的任意一种或至少两种的混合物，聚合物溶液中的溶剂为质量分数99.8wt％的甲苯和/或质量分数99.8wt％的乙酸乙酯。
(2)将第一柔性基底和第二柔性基底浸泡在三氟乙酸银的乙醇溶液中，干燥后再通过水合肼溶液还原，在第一柔性基底的凸起微结构一侧形成凸起微结构的第一柔性导电层，在第二柔性基底的凸起微结构一侧形成凸起微结构的第二柔性导电层；
(3)将第一柔性基底上的凸起微结构表面的第一导电层与第二柔性基底上的凸起微结构表面的第二导电层相对设置，并引出电极，得到柔性压力传感器。
作为本发明所述压力传感器的制备方法的另一优选技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)对砂纸模板进行清洁处理，然后对砂纸进行亲水性处理，最后进行等离子体处理，使其亲水性能更强；
(2)将SBS颗粒溶解于乙酸乙酯溶剂中制备SBS溶液，然后将SBS溶液通过旋涂的方法均匀的涂覆在预处理后的砂纸表面，加热固化，将固化后的SBS薄膜从砂纸表面缓慢剥离，制备微结构化的SBS薄膜，也即具有凸起微结构的第一柔性基底和第二柔性基底；
(3)将微结构化的SBS薄膜浸泡在三氟乙酸银溶液中，然后从溶液中取出SBS薄膜，晾干，将晾干后的SBS薄膜浸泡到水合肼溶液中，制备第一柔性导电层和第二柔性导电层；
(4)将所述的第一柔性基底上的所述的凸起微结构表面的导电层与第二柔性基底上的所述的凸起微结构表面的导电层相对设置，并引出电极，得到所柔性压力传感器。
此优选技术方案中，得到的柔性压力传感器含有由两个相同的具有随机分布的凸起微结构的导电薄膜(即第一柔性导电层和第二柔性导电层)，这两个导电薄膜组成导电结构，且该两柔性导电薄膜中的第一凸起阵列和第二凸起阵列相邻设置，这样的导电结构既可导电又对压力及其敏感，同时第一柔性基底和第二柔性基底又可对器件起到支撑稳定的作用，最终使得该柔性压力传感器具有高灵敏度、快速的响应时间和良好的稳定性的特点。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供的柔性压力传感器含有由两个相同(或不同)的具有随机分布(或特定形貌和尺寸)的凸起微结构的第一柔性导电层和第二柔性导电层组成的导电结构，且该两柔性导电层中的第一凸起结构(例如凸起阵列)和第二凸起结构(例如凸起阵列)相邻设置，这样的导电结构既可导电又对压力及其敏感，同时第一柔性基底和第二柔性基底又可对器件起到支撑稳定的作用，最终使得该柔性压力传感器具有高灵敏度、快速的响应时间和良好的稳定性的特点。
(2)本发明提供的柔性压力传感器的制备方法，相对于传统光刻技术制备微结构硅底板和磁控溅射方法制备导电层而言，本发明采用全化学法制备，其制备工艺简单、成本低，可大批量生产。利用SBS等聚合物对三氟乙酸银溶液的溶胀效应，可通过水合肼等还原剂在聚合物表面及浅表层生长银纳米颗粒制备导电层，克服传统导电层易脱落等问题。
(3)本发明提供的柔性压力传感器的制备方法，整个制备过程无需依赖昂贵的光刻设备及复杂的光刻工艺同时，可通过改变砂纸的目数可制备不同尺寸的凸起微结构，还可通过对银盐的浓度来调控最终制备对柔性导电层的导电性，最终制备的柔性压力传感器具有高灵敏度、快速的响应时间和良好的稳定性等优点。
附图说明
图1是本发明实施例1中柔性传感器制备流程图，其流程依次按照图中标记的(a)、(b)、(c)、(d)进行；
图2(a)和图2(b)分别是实施例1中砂纸微结构和柔性基底微结构的SEM平面图；
图3(a)和图3(b)分别是实施例1柔性导电层表面的局部放大SEM图；
图4是本发明应用例1柔性传感器的压力传感性能图；
图5是本发明传感器的层状示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
实施例1
本实施例提供一种柔性压力传感器，其制备方法包括以下步骤(制备流程图参见图1，传感器的层状示意图参见图5)：
(1)将500目的砂纸裁剪成5cm×5cm形状进行清洁，然后使用等离子体处理5min后备用。
(2)将SBS颗粒溶解在乙酸乙酯溶剂中，配置成质量分数为20wt％的溶液，然后将SBS溶液浇筑在预处理过的砂纸表面，然后于100rpm速度下旋涂10s，紧接着放置在50℃的鼓风烘箱中干燥3h。将成膜的SBS聚合物缓慢地从砂纸表面剥离得到微结构化的SBS柔性基底。
(3)再将SBS薄膜置于质量分数为10％的三氟乙酸银/乙醇溶液中15min，晾干后使用质量分数为50％的水合肼/乙醇溶液，经化学还原反应在SBS薄膜表面得到纳米银颗粒(简称Ag NPs)，制得SBS柔性导电层。
(4)将两个柔性导电层的微结构面对面接触形成柔性压力传感器，并在两端连接银丝导线，最终得到柔性压力传感器。
图2(a)和图2(b)分别是实施例1中砂纸微结构和柔性基底微结构的SEM平面图。
图3(a)和图3(b)分别是实施例1柔性导电层表面的局部放大SEM图。
实施例2
本实施例提供一种柔性压力传感器，其制备方法包括以下步骤：
(1)将微结构化的硅模板(成都科盛达关电技术有限公司，20*10*0.7)切割成1cm×1cm形状进行清洁，然后使用等离子体处理5min后备用。
(2)将SIS颗粒溶解在乙酸乙酯溶剂中，配置成质量分数为15wt％的溶液，然后将SIS溶液浇筑在预处理过的硅模板表面，然后于100rpm速度下旋涂10s，紧接着放置在50℃的鼓风烘箱中干燥3h。将成膜的SIS聚合物缓慢地从砂纸表面剥离得到微结构化的SIS柔性基底。
(3)再将SIS薄膜置于质量分数为15％的三氟乙酸银/乙醇溶液中15min，晾干后使用质量分数为65％的水合肼/乙醇溶液，经化学还原反应在SIS薄膜表面得到纳米银颗粒，制得SIS柔性导电层。
(4)将两个柔性导电层的微结构面对面接触形成柔性压力传感器，并在两端连接铜丝导线，最终得到柔性压力传感器。
实施例3
本实施例提供一种柔性压力传感器，其制备方法包括以下步骤(制备流程图参见图1)：
(1)将玫瑰花瓣进行清洁，然后使用等离子体处理5min后备用。
(2)将SBS颗粒溶解在乙酸乙酯溶剂中，配置成质量分数为20wt％的溶液，然后将SBS溶液浇筑在预处理过的玫瑰花瓣表面，然后于100rpm速度下旋涂10s，紧接着放置在50℃的鼓风烘箱中干燥3h。将成膜的SBS聚合物缓慢地从玫瑰花瓣表面剥离得到微结构化的SBS柔性基底。
(3)再将SBS薄膜置于质量分数为10％的三氟乙酸银/乙醇溶液中15min，晾干后使用质量分数为50％的水合肼/乙醇溶液，经化学还原反应在SBS薄膜表面得到纳米银颗粒(简称Ag NPs)，制得SBS柔性导电层。
(4)将两个柔性导电层的微结构面对面接触形成柔性压力传感器，并在两端连接银丝导线，最终得到柔性压力传感器。
实施例4
本实施例提供一种柔性压力传感器，其制备方法包括以下步骤：
(1)将500目的砂纸裁剪成5cm×5cm形状进行清洁，然后使用等离子体处理5min后备用。
(2)将SEBS颗粒溶解在甲苯溶剂中，配置成质量分数为25wt％的溶液，然后将SEBS溶液浇筑在预处理过的硅模板表面，然后于200rpm速度下旋涂15s，紧接着放置在75℃的鼓风烘箱中干燥4.5h。将成膜的SEBS聚合物缓慢地从砂纸表面剥离得到微结构化的SEBS柔性基底。
(3)再将SEBS薄膜置于质量分数为8.5％的三氟乙酸银/乙醇溶液中45min，晾干后使用质量分数为50％的水合肼/乙醇溶液，经化学还原反应在SEBS薄膜表面得到纳米银颗粒，制得SEBS柔性导电层。
(4)将两个柔性导电层的微结构面对面接触形成柔性压力传感器，并在两端连接银丝导线，最终得到柔性压力传感器。
实施例5
本实施例提供一种柔性压力传感器，其制备方法包括以下步骤：
(1)将400目的砂纸裁剪成5cm×5cm形状进行清洁，然后使用等离子体处理10min后备用。
(2)将SEBS颗粒溶解在甲苯溶剂中，配置成质量分数为30wt％的溶液，然后将SEBS溶液浇筑在预处理过的硅模板表面，然后于150rpm速度下旋涂10s，紧接着放置在80℃的鼓风烘箱中干燥5h。将成膜的SEBS聚合物缓慢地从砂纸表面剥离得到微结构化的SEBS柔性基底。
(3)再将SEBS薄膜置于质量分数为12.5％的三氟乙酸银/乙醇溶液中30min，晾干后使用质量分数为50％的水合肼/乙醇溶液，经化学还原反应在SEBS薄膜表面得到纳米银颗粒，制得SEBS柔性导电层。
(4)将两个柔性导电层的微结构面对面接触形成柔性压力传感器，并在两端连接铜丝导线，最终得到柔性压力传感器。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于：在步骤(3)完成之后，再重复一次步骤(3)，即进行两次金属原位还原。
应用例1
利用数字测力计测试实施例1所述传感器所受的压力，同时将上下两片薄膜所接的导线连接到数据源表测试系统检测不同压力下的电流值，将记录的压力值和相应的电流变化值绘制成变化曲线，如图4所示。随着压力的增加，电流变化值逐渐增加。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种导电复合膜，其特征在于，所述导电复合膜包括依次层叠设置的第一基底、第一导电层、第二导电层和第二基底；
所述第一基底与第一导电层相接触的一侧为凸起结构，所述第一导电层为凸起结构；
所述第二基底与第二导电层相接触的一侧为凸起结构，所述第二导电层为凸起结构；
所述第一导电层和第二导电层面对面接触。
2.根据权利要求1所述的导电复合膜，其特征在于，所述导电复合膜为柔性导电复合膜，所述柔性导电复合膜中的基底和导电层均为柔性材料；
优选地，所述第一基底的凸起结构和第二基底的凸起结构均为凸起微结构，所述凸起微结构的形状包括圆柱形、圆锥形、倒金字塔形或半球形中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述凸起微结构选自随机分布的结构，或具有特定的形貌和尺寸的结构；
优选地，所述凸起微结构由表面含有微结构的模板物体复制得到；
优选地，所述表面含有微结构的模板物体包括砂纸、植物叶、人造硅模板、花瓣或贝壳中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述砂纸的目数为180-2000目；
优选地，所述第一基底和第二基底的凸起微结构由同一模板物质复制得到。
3.根据权利要求1或2所述的导电复合膜，其特征在于，所述第一基底和第二基底为聚合物，独立地包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)或聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SIS)的任意一种或至少两种的混合物；
优选地，所述第一基底和第二基底的硬度独立地为邵氏硬度0A至100A；
优选地，所述第一导电层和第二导电层通过金属原位还原的方法得到；
优选地，所述第一导电层和第二导电层均由导电纳米颗粒组成；
优选地，所述导电纳米颗粒为银纳米颗粒，所述导电纳米颗粒的粒径为10-500nm。
4.一种压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包括权利要求1-3任一项所述的导电复合膜及通过导线引出的电极，所述导线连接在第一导电层和第二导电层的两端。
5.根据权利要求1-3任一项所述的导电复合膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)采用聚合物溶液分别覆盖模板物体的表面，干燥后剥离，得到表面具有凸起结构的第一基底和表面具有凸起结构的第二基底；
(2)采用含有三氟乙酸银的醇溶液，通过金属原位还原的方法，在第一基底的凸起结构一侧生长导电纳米颗粒从而形成凸起结构的第一导电层，在第二基底的凸起结构一侧生长导电纳米颗粒从而形成凸起结构的第二导电层；
(3)将第一基底上的凸起结构第一导电层与第二基底上的凸起结构第二导电层相对接触设置，得到导电复合膜；
步骤(1)所述聚合物溶液中的聚合物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)或聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SIS)中的任意一种或至少两种的混合物。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述聚合物溶液中的溶剂包括甲苯和/或乙酸乙酯；
优选地，所述甲苯的质量分数≥99.8wt％，所述乙酸乙酯的质量分数≥99.8wt％；
优选地，步骤(1)所述聚合物溶液的质量分数为10～30％；
优选地，步骤(1)所述覆盖的方式包括浇筑、旋涂或刮涂中的任意一种；
优选地，步骤(1)所述模板物体包括砂纸、植物叶、人造硅模板、花瓣或贝壳中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述方法还包括在模板物体使用前对模板物体进行预处理，所述预处理包括：清洁模板物体以及亲水性处理；
优选地，所述清洁使用的试剂包括：去离子水或无水乙醇中的任意一种或两种的组合；
优选地，所述亲水性处理为：先将模板在双氧水中浸泡3h，然后将模板烘干进行等离子体处理。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(2)包括：将第一基底和第二基底浸泡在含有导电金属盐的醇溶液中，干燥，还原，在第一基底的凸起结构一侧形成凸起结构的第一导电层，在第二基底的凸起结构一侧形成凸起结构的第二导电层；
优选地，所述含有导电金属盐的溶液中，所述含有三氟乙酸银的醇溶液中，所述醇乙醇、丙醇中的任意一种或两种的组合，优选为乙醇；
优选地，所述含有三氟乙酸银的醇溶液的浓度为5-20wt％，优选为10％；
优选地，所述还原为：使用水合肼溶液或硼氢化钠溶液进行还原，优选为水合肼溶液。
8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述金属原位还原的次数为至少一次，通过调整金属原位还原的次数，制备得到导电性能不同的导电复合膜；
优选地，通过调整步骤(2)所述含有导电金属盐的溶液的浓度，制备得到导电性能不同的导电复合膜。
9.一种如权利要求3所述的压力传感器的制备方法，其特征在于，所述方法包括在步骤(3)得到导电复合膜之后，通过导线在第一导电层和第二导电层的两端引出电极。
10.如权利要求9所述的压力传感器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)首先用去离子水和无水乙醇清洁待复制模板物体表面实现预处理，然后将聚合物溶液浇筑、旋涂或刮涂在预处理的模板物体表面，干燥后将聚合物泡沫从模板表面剥离，制备得到表面具有凸起微结构的第一柔性基底和表面具有凸起微结构的第二柔性基底；
模板物体为：砂纸、植物叶或人造硅模板中的任意一种；
聚合物溶液中的聚合物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)或聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SIS)中的任意一种或至少两种的混合物，聚合物溶液中的溶剂为质量分数99.8wt％的甲苯和/或质量分数99.8wt％的乙酸乙酯。
(2)将第一柔性基底和第二柔性基底浸泡在三氟乙酸银的乙醇溶液中，干燥后再通过水合肼溶液还原，在第一柔性基底的凸起微结构一侧形成凸起微结构的第一柔性导电层，在第二柔性基底的凸起微结构一侧形成凸起微结构的第二柔性导电层；
(3)将第一柔性基底上的凸起微结构表面的第一导电层与第二柔性基底上的凸起微结构表面的第二导电层相对设置，并引出电极，得到柔性压力传感器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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