CN111551290A - 一种可穿戴柔性电容式压力传感器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及柔性电子技术领域，尤其涉及一种可穿戴柔性电容式压力传感器及其制备方法。其结构包括；上层电极，介电层，底电极，导线；所述上层电极和底电极由聚酰亚胺基质和电极组成，所述导线附在聚酰亚胺基板上与电极相接；所述介电层由可压缩的聚合物基质及导电填料混合组成，其中聚合物基质具有内部微结构；所述石墨烯气凝胶为导电填料应用于柔性电容式压力传感器的介电层中。与现有技术相比，本发明提出基于电子皮肤技术的电容压力传感器结构，提高压力传感器的电容值增加传感器的灵敏度，广泛应用于电子皮肤作为可穿戴电子设备对人身体健康进行监测。
Description
技术领域
本发明涉及柔性电子技术领域，尤其涉及一种可穿戴柔性电容式压力传感器及其制备方法。
背景技术
电子皮肤和柔性可穿戴设备是柔性电子技术的两个重要组成部分，人们对人工智能、人机界面和假肢皮肤的兴趣带动了电子皮肤的发展。柔性可穿戴设备在医疗健康等护理方面有很大潜力，而高性能柔性传感器是实现电子皮肤和可穿戴设备的关键。
柔性压力传感器已经广泛用于电子皮肤，人工智能和可穿戴设备等应用中，具有轻便，高灵敏度，宽压力范围，低检测限，低成本和可扩展特性的压力传感器在当前和未来的便携式和可穿戴设备中是非常需要的。
其中灵敏度是压力传感器的基本要素。将外部压力信号转换为电信号主要有三种转换机制，即压阻，电容和压电，与压电传感器相比，压阻和电容传感器的转换原理要更容易理解，制造过程也相对简单。
压阻式和电容式的研究有很多相似之处，但压阻式压力传感器的灵敏度相对较高，而电容式压力传感器具有更快的响应时间和更低的功耗等优良特点。
研究人员在提高柔性电容式压力传感器的灵敏度方面作了很多的努力，因此电容式压力传感器具有更大的研究潜力，并得到了广泛的应用。
由于施加的机械力的传导机制，柔性电容式压力传感器的性能取决于两个电极之间的距离以及介电层的介电常数。为了提高灵敏度等感测性能，已经研究了一些有效方法，包括在绝缘弹性介质层中掺杂填料，将有序的微结构引入介质层，又或改变电介质的内部微结构。
将导电填料掺入绝缘弹性聚合物基质中获得聚合物复合材料具有机械柔韧性，可压缩性，轻便性等优势。在各种导电填料中，石墨烯因其本身优异的电学，力学，热学等性质和良好的柔性赋予了柔性电容式压力传感器高灵敏度和优异的稳定性。但分散在聚合物中的石墨烯材料容易发生团聚而导致比表面积降低从而影响传感器的性能。
石墨烯气凝胶(GA)是一种典型的三维石墨烯材料，具备了石墨烯高的比表面积以及高导电率的优点，同时也具有气凝胶低密度和高孔隙率的特性。GA独特的三维结构能够有效克服石墨烯片间易发生团聚的缺点，但现有的研究中，很少将石墨烯气凝胶作为一种导电填料应用在电容式压力传感器的介电层中。
因此探索一种新型的柔性电容式压力传感器，以实现高灵敏度，低检测限，大的工作区间以及良好的稳定性。
发明内容
为了提高灵敏度等感测性能，本发明旨在于提供一种可穿戴柔性电容式压力传感器及其制备方法。本发明采用导电填料掺入绝缘弹性聚合物基质中获得聚合物复合材料具有机械柔韧性，可压缩性，轻便性等优势。将石墨烯气凝胶作为一种导电填料，应用于柔性电容式压力传感器的介电层，并以孔隙的方式构建了传感器介质层内部微结构，同时提出传感器的制备方法。制备出的柔性电容式压力传感器具有优秀的灵敏度，宽的工作区间，长使用寿命和稳定性的特点。
本发明的第一目的，是一种可穿戴柔性电容式压力传感器。
本发明的第二目的，是提供上述一种可穿戴柔性电容式压力传感器的制备方法。
为实现上述目的，本发明公开了下述技术方案；
首先本发明公开了一种可穿戴柔性电容式压力传感器，所述可穿戴柔性电容式压力传感器是平板电容式压力传感器，其结构包括：上层电极，介电层，底电极以及导线；
所述上电极和底电极由聚酰亚胺基质和电极组成，导线附在聚酰亚胺基板上，与电极相接；
所述介电层由可压缩的聚合物基质及导电填料混合组成，其中聚合物基质具有内部微结构；
其中，介电层的聚合物基质中添加用作导电填料的石墨烯气凝胶，建立渝渗系统；
所述石墨烯气凝胶在聚合物材料中相互不接触时，导电填料与绝缘聚合物材料之间相互作用会形成大量微型电容器，这种微型电容器在聚合物内部形成了复杂的电容器网络。在这种电容器网络作用下，复合材料的总电容值增加，同时复合材料的介电常数也随之大幅提高。
本发明提供出的一种可穿戴柔性电容式压力传感器的制备方法，具体如下；
1)石墨烯气凝胶的制备，首先在去离子水中分散并超声处理氧化石墨烯(GO)薄片，制备GO薄片悬浮液，然后用还原剂还原GO薄片悬浮液，将混合物密封在小瓶中，在没有任何搅拌的情况下在油浴锅中热处理，在下一步中，将所得水凝胶用去离子水洗涤，最后，先将水凝胶冷冻一段时间，再冷冻干燥得到石墨烯气凝胶；
2)GA/聚合物海绵的制备，将步骤(1)中得到的GA粉碎至微米级，将碎片化的GA均匀分散在乙醇中，将聚合物溶液添加到GA悬浮液中，并加热直至乙醇完全蒸发，冷却后，向所述混合溶液中添加固化剂，并对聚合物基质进行发泡；
3)柔性电容式压力传感器的制备，通过丝网印刷技术，在聚酰亚胺薄膜上印制图案化电极，所得带有电极的柔性聚酰亚胺基板分别作为传感器的上、下电极板，将步骤(2)中所得的海绵介电层夹在上、下电极之间。
步骤(1)中，GO悬浮液的浓度为6-10mg ml-1；
步骤(1)中，所用还原剂可以是L-抗坏血酸、还原性糖(葡萄糖、壳聚糖等)、柠檬酸钠、聚乙烯醇、乙二胺和碘化氢中的一种或多种；
步骤(1)中，还原剂与GO悬浮液的浓度比为2/1-5/1；
步骤(1)中，在油浴锅中，热处理的温度为120-200℃，时间为1-4h；
步骤(1)中，水凝胶先放置在超低温冰柜中静置20-40h，再真空冷冻干燥24-48h。
步骤(2)中，可以选择超声仪或者球磨机处理GA，碎化的GA的尺寸在1-50μm；
步骤(2)中，GA与聚合物溶液的重量比例是10/1000-50/1000；
步骤(2)中，介电层的聚合物基质为聚二甲基硅氧烷、Ecoflex、聚氨酯、聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯和聚苯乙烯中的一种或多种。
步骤(2)中，乙醇蒸发的温度为80-120℃，混合物加热的温度为120-180℃；
步骤(2)中，所用固化剂为聚二甲基硅氧烷固化剂、丙烯酸酯、醋酸乙烯、过氧化苯甲酰、过硫酸钠、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸二以丙脂和二苯甲酮中的一种或几种；
步骤(2)中，对聚合物基质进行发泡的方式为糖模板工艺或发泡剂，其中发泡剂为碳酸氢铵、超临界二氧化碳、炭黑、十二烷基硫酸钠和烷基聚葡萄糖苷中的一种；
步骤(2)中，发泡剂与聚合物溶液的重量比例是100/1000-500/1000；
步骤(2)中，获得的介电层的厚度为0.5-2.5毫米。
步骤(3)中，使用的导电油墨是固体浓度为约60-80％的填为银、铜、碳，中一种或多种的聚合物浆料；
步骤(3)中，聚酰亚胺薄膜的厚度为50μm。
与现有技术相比，本发明取得了一下有益效果：
将石墨烯气凝胶碎片化用作导电填料加入到充当介电层的聚合物基质中，提高介电层的介电常数，增加微电容效应，提高压力传感器的电容值，从而增加传感器的灵敏度，感受压力范围。
本发明的方法简单且容易操作，不需要复杂的仪器设备，可应用于电子皮肤，作为可穿戴电子设备，对人们身体健康进行监测。
本发明的原理基于公式
C是电容值，ε0是真空的介电常数，εr是介电层的相对介电常数，A是电极板面积，d是电极板间间距；
由公式可知，输出电容值大小与电极间的距离成反比，与介电层的相对介电常数成正比，当改变着两者时，会引起输出电容发生改变。为了提高电容式压力传感器的电容值，减小电极间的距离以及增大介电层的相对介电常数是有效方法。
附图说明
图1是本发明的一个优选实施例的可穿戴柔性电容式压力传感器及其制备方法的结构剖面图。
图中；1、铜电极；2、聚酰亚胺基板；3、柔性介质层；2、聚酰亚胺基板；1、铜电极；4铜导线；5、微结构气孔；6导电填料。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的可穿戴柔性电容式压力传感器及其制备方法，下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1；
石墨烯气凝胶的制备；
首先在去离子水中分散并超声处理氧化石墨烯(GO)薄片，制备GO薄片悬浮液(6mgml-1)，然后用L-抗坏血酸还原GO薄片悬浮液(L-抗坏血酸与GO悬浮液的浓度比为1:1)，将混合物密封在小瓶中，在没有任何搅拌的情况下在油浴锅中于120℃热处理4h；
在下一步中，将所得水凝胶用去离子水洗涤，最后，先将水凝胶冷冻20h，再冷冻干燥48h得到石墨烯气凝胶。
051GA/聚二甲基硅氧烷海绵的制备；
将步骤(1)中得到的GA粉碎至微米级，将碎片化的GA均匀分散在乙醇中，将聚二甲基硅氧烷主剂添加到GA悬浮液中(GA与PDMS溶液的重量比例是10/1000)，并在80℃加热直至乙醇完全蒸发，冷却后，将碳酸氢铵粉末和聚二甲基硅氧烷固化剂添加到先前的混合物中(碳酸氢铵与聚二甲基硅氧烷溶液的重量比例是100/1000)，磁力搅拌，以均匀分散；
最后，将混合物倒在玻璃上，120℃加热直至氨气，二氧化碳和水完全蒸发。
柔性电容式压力传感器的制备；
通过丝网印刷技术，所使用的导电油墨是填充60％铜的聚合物浆料，在聚酰亚胺薄膜上印制图案化铜级，所得带有铜电极的柔性聚酰亚胺基板分别作为传感器的上、下电极板。将步骤(2)中所得的GA/聚二甲基硅氧烷海绵介电层夹在上、下电极之间。
实施例2
1)石墨烯气凝胶的制备；
首先在去离子水中分散并超声处理氧化石墨烯(GO)薄片，制备GO薄片悬浮液(10mg ml-1)，然后用葡萄糖还原GO薄片悬浮液(葡萄糖与GO悬浮液的浓度比为5:1)，将混合物密封在小瓶中，在没有任何搅拌的情况下在油浴锅中于200℃热处理1h；
在下一步中，将所得水凝胶用去离子水洗涤，最后，先将水凝胶冷冻40h，再冷冻干燥24h得到石墨烯气凝胶。
2)GA/Ecoflex海绵的制备；
将步骤(1)中得到的GA粉碎至微米级。将碎片化的GA均匀分散在乙醇中，将Ecoflex溶液添加到GA悬浮液中(GA与Ecoflex溶液的重量比例是50/1000)，并在120℃加热直至乙醇完全蒸发。冷却后，在混合溶液中加入过氧化苯甲酰，选择糖模板工艺对聚合物进行发泡。糖和聚合物混合后，将混合物倒入制备好的模板中，然后放置在真空室中。除去聚合物中的气泡，使糖颗粒均匀地分布在聚合物中。糖-聚合物复合材料在烘箱中变硬后，加入水中，糖溶解，产生孔隙,最后，将复合材料在空气中干燥。
3)柔性电容式压力传感器的制备；
通过丝网印刷技术，所使用的导电油墨是填充80％碳的聚合物浆料，在聚酰亚胺薄膜上印制图案化碳级，所得带有碳电极的柔性聚酰亚胺基板分别作为传感器的上、下电极板。将步骤(2)中所得的GA/Ecoflex海绵介电层夹在上、下电极之间。
实施例3
石墨烯气凝胶的制备；
首先在去离子水中分散并超声处理氧化石墨烯(GO)薄片，制备GO薄片悬浮液(8mgml-1)，然后用柠檬酸钠还原GO薄片悬浮液(柠檬酸钠与GO悬浮液的浓度比为2:1)，将混合物密封在小瓶中，在没有任何搅拌的情况下在油浴锅中于180℃热处理2h；
在下一步中，将所得水凝胶用去离子水洗涤。最后，先将水凝胶冷冻30h，再冷冻干燥36h得到石墨烯气凝胶。
GA/聚氨酯海绵的制备；
将步骤(1)中得到的GA粉碎至微米级。将碎片化的GA均匀分散在乙醇中，将聚氨酯溶液添加到GA悬浮液中(GA与聚氨酯溶液的重量比例是20/1000)，并在100℃加热直至乙醇完全蒸发。冷却后，将十二烷基硫酸钠和过硫酸钠固化剂添加到先前的混合物中(十二烷基硫酸钠与聚氨酯溶液的重量比例是200/1000)，磁力搅拌，以均匀分散。最后，将混合物倒在玻璃上，150℃加热至孔隙产生。
柔性电容式压力传感器的制备；
通过丝网印刷技术，所使用的导电油墨是填充70％银的聚合物浆料，在聚酰亚胺薄膜上印制图案化银级，所得带有银电极的柔性聚酰亚胺基板分别作为传感器的上、下电极板。将步骤(2)中所得的GA/聚氨酯海绵介电层夹在上、下电极之间。
实施例4；
1)石墨烯气凝胶的制备；
首先在去离子水中分散并超声处理氧化石墨烯(GO)薄片，制备GO薄片悬浮液(9mgml-1)，然后用乙二胺还原GO薄片悬浮液(乙二胺与GO悬浮液的浓度比为3:1)，将混合物密封在小瓶中，在没有任何搅拌的情况下在油浴锅中于150℃热处理3h；
在下一步中，将所得水凝胶用去离子水洗涤。最后，先将水凝胶冷冻25h，再冷冻干燥30h得到石墨烯气凝胶。
2)GA/聚对二甲苯海绵的制备；
将步骤(1)中得到的GA粉碎至微米级。将碎片化的GA均匀分散在乙醇中，将聚对二甲苯溶液添加到GA悬浮液中(GA与聚对二甲苯溶液的重量比例是30/1000)，并在110℃加热直至乙醇完全蒸发，冷却后，将偶氮二异丁腈和炭黑添加到先前的混合物中(炭黑与聚对二甲苯溶液的重量比例是300/1000)，磁力搅拌，以均匀分散。最后，将混合物倒在玻璃上，160℃加热至孔隙产生。
3)柔性电容式压力传感器的制备；
通过丝网印刷技术，所使用的导电油墨是填充75％铜的聚合物浆料，在聚酰亚胺薄膜上印制图案化铜级，所得带有铜电极的柔性聚酰亚胺基板分别作为传感器的上、下电极板；
将步骤(2)中所得的GA/聚对二甲苯海绵介电层夹在上、下电极之间。
实施例5；
1)石墨烯气凝胶的制备；
首先在去离子水中分散并超声处理氧化石墨烯(GO)薄片，制备GO薄片悬浮液(6mgml-1)，然后用碘化氢还原GO薄片悬浮液(碘化氢与GO悬浮液的浓度比为4:1)，将混合物密封在小瓶中，在没有任何搅拌的情况下在油浴锅中于180℃热处理2h。在下一步中，将所得水凝胶用去离子水洗涤；
最后，先将水凝胶冷冻30h，再冷冻干燥24h得到石墨烯气凝胶。
2)GA/聚苯乙烯海绵的制备；
将步骤(1)中得到的GA粉碎至微米级。将碎片化的GA均匀分散在乙醇中，将聚苯乙烯添加到GA悬浮液中(GA与聚苯乙烯溶液的重量比例是40/1000)，并在100℃加热直至乙醇完全蒸发。冷却后，将烷基聚葡萄糖苷和二苯甲酮固化剂添加到先前的混合物中(烷基聚葡萄糖苷与聚苯乙烯溶液的重量比例是400/1000)，磁力搅拌，以均匀分散；
最后，将混合物倒在玻璃上，150℃加热至孔隙产生。
3)柔性电容式压力传感器的制备；
通过丝网印刷技术，所使用的导电油墨是填充75％银的聚合物浆料，在聚酰亚胺薄膜上印制图案化银级，所得带有银电极的柔性聚酰亚胺基板分别作为传感器的上、下电极板；
将步骤(2)中所得的GA/聚苯乙烯海绵介电层夹在上、下电极之间。
以上所述仅为本申请的优选实例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种改变和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换改进，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可穿戴柔性电容式压力传感器及其制备方法，其特征在于，所述柔性电容式压力传感器结构包括：上层电极，介电层，底电极，导线。
2.根据权利要求1所述的可穿戴柔性电容式压力传感器及其制备方法，其特征在于，所述上层电极和底电极由聚酰亚胺基质和电极组成，导线附在聚酰亚胺基板上与电极相接；
其中介电层由可压缩的聚合物基质及导电填料混合组成，聚合物基质具有内部微结构。
3.根据权利2所述的可穿戴柔性电容式压力传感器及其制备方法，其特征在于，所述石墨烯气凝胶为导电填料应用于柔性电容式压力传感器的介电层中建立渝渗系统；
石墨烯气凝胶在聚合物材料中相互不接触，导电填料与绝缘聚合物材料之间相互作用会形成大量微型电容器，电容器在聚合物内部形成复杂的电容器网络。
4.根据权利3所述的可穿戴柔性电容式压力传感器及其制备方法，其方法包括以下步骤：
石墨烯气凝胶制备；
首先在去离子水中分散并超声处理氧化石墨烯(GO)薄片，制备GO薄片悬浮液，然后用还原剂还原GO薄片悬浮液，将混合物密封在小瓶中，在没有任何搅拌的情况下在油浴锅中热处理；
在下一步中将所得水凝胶用去离子水洗涤，最后先将水凝胶冷冻一段时间再冷冻干燥得到石墨烯气凝胶；
GA/聚合物海绵的制备；
将步骤中得到的GA粉碎至微米级，将碎片化的GA均匀分散在乙醇中，将聚合物溶液添加到GA悬浮液中，并加热直至乙醇完全蒸发冷却后向所述混合溶液中添加固化剂并对聚合物基质进行发泡；
柔性电容式压力传感器的制备；
通过丝网印刷技术，在聚酰亚胺薄膜上印制图案化电极，所得带有电极的柔性聚酰亚胺基板分别作为传感器的上、下电极板；
步骤中所得的海绵介电层夹在上、下电极之间。
5.根据权利要求4所述的可穿戴柔性电容式压力传感器的制备方法，其步骤包括；
GO悬浮液的浓度为6-10mg ml-1；
还原剂可以是L-抗坏血酸、还原性糖(葡萄糖、壳聚糖等)、柠檬酸钠、聚乙烯醇、乙二胺和碘化氢中的一种或多种；
还原剂与GO悬浮液的浓度比为2/1-5/1；
油浴锅中热处理的温度为120-200℃，时间为1-4h；
水凝胶先放置在超低温冰柜中静置20-40h，真空冷冻干燥24-48h。
6.根据权利要求4所述的可穿戴柔性电容式压力传感器的制备方法，其步骤；
选择超声仪和球磨机处理GA，碎化的GA的尺寸在1-50μm；
GA与聚合物溶液的重量比例是10/1000-50/1000；
介电层的聚合物基质为聚二甲基硅氧烷、Ecoflex、聚氨酯、聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯和聚苯乙烯中的一种或多种；
乙醇蒸发的温度为80-120℃，混合物加热的温度为120-180℃；
固化剂为聚二甲基硅氧烷固化剂、丙烯酸酯、醋酸乙烯、过氧化苯甲酰、过硫酸钠、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸二以丙脂和二苯甲酮中的一种或几种；
聚合物基质进行发泡的方式为糖模板工艺和发泡剂，发泡剂为碳酸氢铵、超临界二氧化碳、炭黑、十二烷基硫酸钠或者烷基聚葡萄糖苷中的一种；
发泡剂与聚合物溶液的重量比例是100/1000-500/1000；
获得的介电层的厚度为0.5-2.5毫米。
7.根据权利要求4所述的可穿戴柔性电容式压力传感器的制备方法，其特征，所述的导电油墨是固体浓度为约60-80％的，银、铜、碳，中一种或多种的聚合物浆料；
聚酰亚胺薄膜的厚度为50μm。
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Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112179529A (zh) * | 2020-09-03 | 2021-01-05 | 电子科技大学 | 一种基于弹性微珠的电容型压力传感器及其制备方法 |
| CN112255280A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-01-22 | 海南大学 | 一种柔性、可透气性传感器的制备方法 |
| CN112442204A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-05 | 浙江理工大学 | 一种柔性温度传感器的制备方法 |
| CN112484888A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-12 | 燕山大学 | 一种柔性电容式压力传感器及其制备方法 |
| CN112781757A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-05-11 | 重庆华知光环保科技有限责任公司 | 一种基于石墨烯的柔性电容式压力传感器及其制备方法 |
| CN113138042A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-20 | 温州大学 | 一种pdms—ps聚合物电介质的电容式柔性压力传感器及其制作工艺 |
| CN113295305A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-24 | 广西大学 | 一种基于柚子皮碳的柔性压力传感器及其制备方法和应用 |
| CN113337000A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-09-03 | 西安交通大学 | 一种各向异性导热的柔性压电传感器及其制备方法 |
| CN113447060A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-28 | 山东理工大学 | 多功能生物基可穿戴传感凝胶及其制备方法 |
| CN113930072A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-01-14 | 浙江理工大学 | 一种压力传感器材料 |
| CN114136505A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-04 | 福州京东方光电科技有限公司 | 传感器及其检测电路、电子皮肤 |
| CN114323369A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-12 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | 柔性压力传感器及其制备方法、可穿戴设备 |
| CN114469033A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-05-13 | 煤炭科学研究总院 | 心率检测传感器、防护服和传感器的制作方法 |
| CN115468698A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-13 | 浙江农林大学 | 木基材水下电容式机械波传感材料及其制备方法和应用 |
| CN115521605A (zh) * | 2022-09-29 | 2022-12-27 | 五邑大学 | 多孔介电材料、制备方法及轻质电容式压力传感器 |
| WO2024033883A1 (en) * | 2022-08-11 | 2024-02-15 | Auckland Uniservices Limited | Pressure sensor and method of fabricating |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102998035A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-03-27 | 东北大学 | 基于石墨烯填充硅橡胶复合材料压容效应的敏感元件及其研制方法 |
| CN105067160A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-11-18 | 东南大学 | 基于氧化石墨烯海绵的柔性压力传感器及其制备方法 |
| CN106017748A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-10-12 | 北京印刷学院 | 基于复合材料介电层的电容式柔性压力传感器及其制备方法 |
| CN106082202A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-09 | 北京化工大学 | 一种石墨烯气凝胶的制备方法及应用 |
| CN106732458A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-31 | 天津理工大学 | 一种氧化石墨烯/聚乙烯亚胺/纤维素复合水凝胶及其制备方法 |
| CN108463100A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-28 | 宁国市千洪电子有限公司 | 一种高弹性导电泡棉 |
| CN108981976A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-12-11 | 深圳大学 | 一种柔性电容式应力传感器芯片及其制备方法 |
| CN109520646A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-26 | 安徽大学 | 基于三维多孔微结构复合介质层的高灵敏度电容式柔性触觉传感器及其制作方法 |
| CN109781311A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-05-21 | 济南大学 | 一种柔性电容式压力传感器及其制备方法 |
| CN110282620A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-27 | 南京林业大学 | 一种氧化石墨烯气凝胶及其制备方法和应用 |
| CN110746640A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-04 | 浙江农林大学 | 一种电容式传感器材料及其制备方法和应用 |
| CN110793676A (zh) * | 2018-08-02 | 2020-02-14 | 北京纳米能源与系统研究所 | 温度湿度压力传感器及其制备方法、电子皮肤 |
-
2020
- 2020-05-18 CN CN202010419113.0A patent/CN111551290A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102998035A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-03-27 | 东北大学 | 基于石墨烯填充硅橡胶复合材料压容效应的敏感元件及其研制方法 |
| CN105067160A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-11-18 | 东南大学 | 基于氧化石墨烯海绵的柔性压力传感器及其制备方法 |
| CN106017748A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-10-12 | 北京印刷学院 | 基于复合材料介电层的电容式柔性压力传感器及其制备方法 |
| CN106082202A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-09 | 北京化工大学 | 一种石墨烯气凝胶的制备方法及应用 |
| CN106732458A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-31 | 天津理工大学 | 一种氧化石墨烯/聚乙烯亚胺/纤维素复合水凝胶及其制备方法 |
| CN108463100A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-28 | 宁国市千洪电子有限公司 | 一种高弹性导电泡棉 |
| CN110793676A (zh) * | 2018-08-02 | 2020-02-14 | 北京纳米能源与系统研究所 | 温度湿度压力传感器及其制备方法、电子皮肤 |
| CN108981976A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-12-11 | 深圳大学 | 一种柔性电容式应力传感器芯片及其制备方法 |
| CN109520646A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-26 | 安徽大学 | 基于三维多孔微结构复合介质层的高灵敏度电容式柔性触觉传感器及其制作方法 |
| CN109781311A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-05-21 | 济南大学 | 一种柔性电容式压力传感器及其制备方法 |
| CN110282620A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-27 | 南京林业大学 | 一种氧化石墨烯气凝胶及其制备方法和应用 |
| CN110746640A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-04 | 浙江农林大学 | 一种电容式传感器材料及其制备方法和应用 |
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112179529B (zh) * | 2020-09-03 | 2021-07-27 | 电子科技大学 | 一种基于弹性微珠的电容型压力传感器及其制备方法 |
| CN112179529A (zh) * | 2020-09-03 | 2021-01-05 | 电子科技大学 | 一种基于弹性微珠的电容型压力传感器及其制备方法 |
| CN112255280A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-01-22 | 海南大学 | 一种柔性、可透气性传感器的制备方法 |
| CN112442204A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-05 | 浙江理工大学 | 一种柔性温度传感器的制备方法 |
| CN112442204B (zh) * | 2020-11-13 | 2023-01-03 | 浙江理工大学 | 一种柔性温度传感器的制备方法 |
| CN112484888A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-12 | 燕山大学 | 一种柔性电容式压力传感器及其制备方法 |
| CN112781757A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-05-11 | 重庆华知光环保科技有限责任公司 | 一种基于石墨烯的柔性电容式压力传感器及其制备方法 |
| CN112781757B (zh) * | 2020-12-26 | 2023-10-31 | 重庆华知光环保科技有限责任公司 | 一种基于石墨烯的柔性电容式压力传感器及其制备方法 |
| CN113138042A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-20 | 温州大学 | 一种pdms—ps聚合物电介质的电容式柔性压力传感器及其制作工艺 |
| CN113138042B (zh) * | 2021-04-30 | 2022-11-25 | 温州大学 | 一种pdms—ps聚合物电介质的电容式柔性压力传感器及其制作工艺 |
| CN113295305A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-24 | 广西大学 | 一种基于柚子皮碳的柔性压力传感器及其制备方法和应用 |
| CN113337000A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-09-03 | 西安交通大学 | 一种各向异性导热的柔性压电传感器及其制备方法 |
| CN113337000B (zh) * | 2021-05-24 | 2022-07-26 | 西安交通大学 | 一种各向异性导热的柔性压电传感器及其制备方法 |
| CN113447060A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-28 | 山东理工大学 | 多功能生物基可穿戴传感凝胶及其制备方法 |
| CN113447060B (zh) * | 2021-06-15 | 2022-05-27 | 山东理工大学 | 多功能生物基可穿戴传感凝胶及其制备方法 |
| CN113930072A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-01-14 | 浙江理工大学 | 一种压力传感器材料 |
| CN114469033A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-05-13 | 煤炭科学研究总院 | 心率检测传感器、防护服和传感器的制作方法 |
| CN114136505A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-04 | 福州京东方光电科技有限公司 | 传感器及其检测电路、电子皮肤 |
| CN114323369A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-12 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | 柔性压力传感器及其制备方法、可穿戴设备 |
| CN114323369B (zh) * | 2021-12-22 | 2024-03-26 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | 柔性压力传感器及其制备方法、可穿戴设备 |
| WO2024033883A1 (en) * | 2022-08-11 | 2024-02-15 | Auckland Uniservices Limited | Pressure sensor and method of fabricating |
| CN115468698A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-13 | 浙江农林大学 | 木基材水下电容式机械波传感材料及其制备方法和应用 |
| CN115468698B (zh) * | 2022-09-15 | 2024-06-21 | 浙江农林大学 | 木材基水下电容式机械波传感材料及其制备方法和应用 |
| CN115521605A (zh) * | 2022-09-29 | 2022-12-27 | 五邑大学 | 多孔介电材料、制备方法及轻质电容式压力传感器 |
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