CN112006813B - 柔性自驱动压力传感器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种柔性自驱动压力传感器及其制造方法。该方法包括:对第一衬底材料与第二衬底材料进行混合、固化处理,得到下衬底层;在下衬底层上制备出第一电极层;将离子导体涂覆到下衬底层和第一电极层上,形成离子导体层;将上衬底层安装覆盖在离子导体层上,得到传感器,上衬底层靠近离子导体层的一面设置有第二电极层。本公开实施例所提供的柔性自驱动压力传感器及其制造方法,所制造的传感器可以自驱动实现压力检测,且能耗小,在较高拉伸性下机械性能与电性能之间的可以达到兼顾、集成度好、拉伸性能好、集成度高,制造工艺简单、成本低。
Description
技术领域
本公开涉及柔性电子技术领域,尤其涉及一种柔性自驱动压力传感器及其制造方法。
背景技术
近年来,随着新型感应材料的快速发展、材料制备工艺的改进,电子系统微型化、数字电路的发展,电子皮肤(electronic skin)这一融合化学、材料、物理、数字电路、制造业和电子电气系统等多门学科的新型技术备受青睐。电子皮肤由于应用于表面曲率且活动着的人体,对柔性和拉伸性有较高的要求;为视觉效果,同时要求其具有透明性;且需要在拉伸条件下有良好的电性能保持性。为满足上述需求,尤其是柔性的要求,离子导体这种特殊的导体诞生了,兼具:超高拉伸性(>1000),透明性,生物相容性以及在应变下较高的电性能保持性,且具有较高的电-光性能,离子导体一般为水凝胶或聚合物与离子液体的复合体系(离子凝胶)。在电子皮肤的应用有两个方面:作为传感器的电极;作为活性组分。然而相关技术中,利用离子导体所制造的传感器仅能实现弯曲应变测试,无法实现压力测试;不利用离子导体的传统皮肤压力传感器又存在能耗大的问题。
发明内容
有鉴于此,本公开提出了一种种柔性自驱动压力传感器及其制造方法。
根据本公开的一方面,提供了一种柔性自驱动压力传感器的制造方法,所述传感器安装在生物体的目标皮肤位置,所述方法包括:
对第一衬底材料与第二衬底材料进行混合、固化处理,得到下衬底层;
将预先制备好的第一电极和第一引线转移到所述下衬底层的对应位置上,所述第一电极与所述第一引线连接;
将第一石墨烯层转移到所述下衬底层上,并对所述第一石墨烯层进行图案化处理得到与所述第一电极连接的第一石墨烯电极,所述第一电极、所述第一引线和所述第一石墨烯电极构成第一电极层;
将预先制备的离子导体涂覆到所述下衬底层和所述第一电极层上,且使所述离子导体至少覆盖所述第一石墨烯电极,形成离子导体层;
将预先制备的上衬底层安装覆盖在所述离子导体层上,得到所述传感器,所述上衬底层靠近所述离子导体层的一面设置有第二电极层,所述第二电极层包括第二电极、第二石墨烯电极和第二引线,所述第二电极与所述第二石墨烯电极、所述第二引线分别连接,所述离子导体层至少与所述第二石墨烯电极接触,
其中,所述离子导体层中的阴离子和阳离子受力扩散,使得所述第一石墨烯电极和所述第二石墨烯电极带电,以便于通过所述第一引线和第二引线检测到所述第一石墨烯电极与所述第二石墨烯电极之间的电压值,并根据所述电压值确定出所述传感器的受力大小,
所述第一衬底材料、所述第二衬底材料、所述上衬底层的材料为柔性材料。
在一种可能的实现方式中,对第一衬底材料与第二衬底材料进行混合、固化处理,得到下衬底层,包括:
将所述第一衬底材料的前驱体与固化剂按照第一比例混合搅拌均匀,得到第一待固化材料;
将所述第二衬底材料的前驱体与固化剂按照第二比例混合搅拌均匀,得到第二待固化材料;
将所述第一待固化材料与所述第二待固化材料按照第一质量比混合后,在第一温度下固化第一时长,得到下衬底层。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
将离子液体承载材料与离子液体按照第二质量比混合后进固化处理,形成离子导体。
在一种可能的实现方式中,所述离子液体承载材料包括硅橡胶,将离子液体承载材料与离子液体按照预设比例混合后进固化处理,形成离子导体,包括:
将所述硅橡胶的前驱体与固化剂按照第三比例混合搅拌均匀后,在第二温度下固化第二时长后,形成离子液体承载材料;
将所述离子液体承载材料和离子液体按照第二质量比混合后,在第三温度下固化第三时长,形成离子导体。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
在覆盖所述上衬底层之前,在所述离子导体层上形成阻挡层。
在一种可能的实现方式中,所述阻挡层的材料包括壳聚糖,
在覆盖所述上衬底层之前,在所述离子导体层上形成阻挡层,包括:
将质量分数为10%-20%、pH值为2-3的壳聚糖水溶液搅拌预设时长后涂覆在所述离子导体层上,形成阻挡层,
其中,所述阻挡层的厚度为400μm-900μm。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
将预先制备的第二电极和第二引线转移至所述上衬底层的对应位置上;将第二石墨烯层转移至所述上衬底层带有所述第二电极和所述第二引线的一面;
对所述第二石墨烯层进行图案化处理,得到与所述第二电极连接的第二石墨烯电极,形成第二电极层,得到带有第二电极层的上衬底层,
其中,所述上衬底层包括纳米纸或聚乳酸膜。
在一种可能的实现方式中,所述下衬底层和所述上衬底层的厚度为300μm-700μm,所述离子导体层的厚度为600μm-1300μm,所述传感器的长度为0.5cm-2cm、宽度为0.3cm-0.5cm,
所述第一衬底材料、所述第二衬底材料、所述上衬底层的材料生物可降解。
根据本公开的另一方面,提供了一种柔性自驱动压力传感器,所述传感器安装在生物体的目标皮肤位置,所述传感器包括:下衬底层、离子导体层、上衬底层,
所述下衬底层上依次放置有所述离子导体层和所述上衬底层,且所述上衬底层至少覆盖所述离子导体层,所述下衬底层与所述目标皮肤位置贴合在一起;
所述下衬底层上靠近所述离子导体层的一面设置有第一电极层,所述第一电极层包括第一电极、第一石墨烯电极和第一引线,所述第一电极与所述第一石墨烯电极、所述第一引线分别连接,所述离子导体层至少与所述第一石墨烯电极接触;
所述离子导体层和所述上衬底层之间设置有第二电极层,所述第二电极层包括第二电极、第二石墨烯电极和第二引线,所述第二电极与所述第二石墨烯电极、所述第二引线分别连接,所述离子导体层至少与所述第二石墨烯电极接触;
所述离子导体层中的阴离子和阳离子受力扩散,使得所述第一石墨烯电极和所述第二石墨烯电极带电,以便于通过所述第一引线和第二引线检测到所述第一石墨烯电极与所述第二石墨烯电极之间的电压值,并根据所述电压值确定出所述传感器的受力大小。
在一种可能的实现方式中,所述传感器还包括:
阻挡层,位于所述离子导体层和所述第二电极层之间,或者位于所述上衬底层和所述第二电极层之间,用于阻挡所述离子导体层中的阴离子和/或阳离子与所述上衬底层接触。
本公开实施例所提供的柔性自驱动压力传感器及其制造方法,所制造的传感器可以自驱动实现压力检测,且能耗小,在较高拉伸性下机械性能与电性能之间的可以达到兼顾、集成度好、拉伸性能好、集成度高,制造工艺简单、成本低。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本公开的原理。
图1示出根据本公开一实施例的柔性自驱动压力传感器的制造方法的流程图。
图2a示出根据本公开一实施例的柔性自驱动压力传感器的结构示意图。
图2b示出根据本公开一实施例的柔性自驱动压力传感器中第一电极层的俯视图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外,为了更好的说明本公开,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本公开同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本公开的主旨。
图1示出根据本公开一实施例的柔性自驱动压力传感器的制造方法的流程图。如图1所示,该方法包括步骤S11至步骤S15。所制造出的传感器可以安装在生物体的目标皮肤位置,可以作为可穿戴设备的传感组件。
在步骤S11中,对第一衬底材料与第二衬底材料进行混合、固化处理,得到下衬底层。
在本实施例中,第一衬底材料和第二衬底材料可以是硅橡胶、有机硅、生物降解塑料等具有柔性、一定弹性、与皮肤的贴合性高的材料。例如。第一衬底材料为硅橡胶、第二衬底材料为有机硅。这样,可以保证所缩成的下衬底层既能和生物体皮肤贴合;又能保证离子导体层中的离子不会在接触到下衬底层后粘附在其上,可以返回离子导体层中。或者也快可以选取一种能够同时满足皮肤贴合和离子返回需求的衬底材料制备下衬底层,本公开对此不作限制。
在本实施例中,为满足生物环保需求,第一衬底材料和第二衬底材料可以选取生物可降解材料。例如,第一衬底材料可以是Ecoflex(硅橡胶的一种),第二衬底材料可以是聚二甲基硅氧烷(PDMS,polydimethylsiloxane)。
在一种可能的实现方式中,步骤S11可以包括:
将所述第一衬底材料的前驱体与固化剂按照第一比例混合搅拌均匀,得到第一待固化材料;
将所述第二衬底材料的前驱体与固化剂按照第二比例混合搅拌均匀,得到第二待固化材料;
将所述第一待固化材料与所述第二待固化材料按照第一质量比混合后,在第一温度下固化第一时长,得到下衬底层。
在该实现方式中,可以根据第一衬底材料和第二衬底材料的特性,对第一比例、第二比例和固化的温度、时长进行设置,以保证所生成的下衬底层能够满足使用需求。第一比例、第二比例可以为质量比。
举例来说,在第一衬底材料是Ecoflex,第二衬底材料是PDMS时,第一比例可以是1:1、第二比例可以是10:1、第一质量比可以是2:1-1:1、第一温度可以是55℃-75℃、第一时长可以是30min-90min。
在步骤S12中,将预先制备好的第一电极和第一引线转移到所述下衬底层的对应位置上,所述第一电极与所述第一引线连接。
在本实施例中,第一电极、第一引线的材料可以是金、银、铜等导电性能良好的金属材料,如,第一电极为金电极、第一引线为银引线。由于第一石墨烯电极的厚度相对较低,直接将第一引线与第一石墨烯电极连接,二者之间的接触不好,因此设置第一电极可以保证其与第一石墨烯电极的良好接触、进而保证传感器使用过程中压力检测的准确性。
在步骤S13中,将第一石墨烯层转移到所述下衬底层上,并对所述第一石墨烯层进行图案化处理得到与所述第一电极连接的第一石墨烯电极,所述第一电极、所述第一引线和所述第一石墨烯电极构成第一电极层。
在本实施例中,由于石墨烯具有高透明性、高导电性、高力学强度的性能,将其作为与离子导体层接触的材料既可以准确实现电压检测,还可以保证传感器的可靠性和透明性。
举例来说,图2a示出根据本公开一实施例的柔性自驱动压力传感器的结构示意图、图2b示出根据本公开一实施例的柔性自驱动压力传感器中第一电极层的俯视图。如图2a、图2b所示,传感器包括下衬底层1、第一电极层2、离子导体层3、第二电极层4和上衬底层5。其中,第一电极层2中第一石墨烯电极22覆盖在下衬底层1上,第一电极21可以是两个,分别位于第一石墨烯电极22的两侧,第一引线23分别与两个第一电极21连接(为示意清楚,图中仅示出第一引线与一个第一电极连接)。
在步骤S14中,将预先制备的离子导体涂覆到所述下衬底层和所述第一电极层上,且使所述离子导体至少覆盖所述第一石墨烯电极,形成离子导体层。
在一种可能的实现方式中,该方法还可以包括:将离子液体承载材料与离子液体按照第二质量比混合后进固化处理,形成离子导体。
在本实施例中,离子导体可以是水凝胶或聚合物(离子液体承载材料)与离子液体的复合体系,例如,1-乙基-3-甲基咪唑-双(三氟甲基磺酸基)咪唑([EMIM][TFSI])与Ecoflex的复合体系,或者,离子液体也可以是1-丁基-3-甲基咪唑四氯化铝盐([bmim]AlCl4)、1-丁基-3-甲基咪唑三氟磺酸盐([bmim]CF3SO3)、1-丁基-3-甲基咪唑四氟化硼盐(eminBF4)等。对于离子液体承载材料可以选取柔性能使离子液体扩散进入的材料,离子液体可以为环保无毒、不易挥发、可以循环使用的材料。且离子导体中含有的阴离子和阳离子,两种离子可以在离子导体层受力的情况下发生移动。
在一种可能的实现方式中,所述离子液体承载材料中可以包括硅橡胶,如Ecoflex,将离子液体承载材料与离子液体按照预设比例混合后进固化处理,形成离子导体,可以包括:
将所述硅橡胶的前驱体与固化剂按照第三比例混合搅拌均匀后,在第二温度下固化第二时长后,形成离子液体承载材料;
将所述离子液体承载材料和离子液体按照第二质量比混合后,在第三温度下固化第三时长,形成离子导体。
在该实现方式中,可以根据材料的性能和离子液体在离子液体承载材料中扩散的效果,对第三比例(可以为质量比)、第二温度、第二时长、第二质量比、第三温度、第三时长进行设置。其中,第二质量比为离子液体承载材料中硅橡胶与离子液体的质量比。举例来说,离子液体承载材料中包括Ecoflex、离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑-双(三氟甲基磺酸基)咪唑([EMIM][TFSI])时,第三比例可以是1:1、第二温度可以是40℃,第二时长可以是6min-8min,第二质量比可以为8:1-4:1,第三温度可以为50℃,第三时长可以为30min-90min。
在步骤S15中,将预先制备的上衬底层安装覆盖在所述离子导体层上,得到所述传感器,所述上衬底层靠近所述离子导体层的一面设置有第二电极层,所述第二电极层包括第二电极、第二石墨烯电极和第二引线,所述第二电极与所述第二石墨烯电极、所述第二引线分别连接,所述离子导体层至少与所述第二石墨烯电极接触,
其中,所述离子导体层中的阴离子和阳离子受力扩散,使得所述第一石墨烯电极和所述第二石墨烯电极带电,以便于通过所述第一引线和第二引线检测到所述第一石墨烯电极与所述第二石墨烯电极之间的电压值,并根据所述电压值确定出所述传感器的受力大小。
所述第一衬底材料、所述第二衬底材料、所述上衬底层的材料为柔性材料。
在一种可能的实现方式中,该方法还可以包括:在覆盖所述上衬底层之前(也即在步骤S15之前),在所述离子导体层上形成阻挡层。其中,所述阻挡层的厚度可以为400μm-900μm。
在该实现方式中,阻挡层的设置是为了防止离子导体层中的阴离子扩散到第二电极层附近。阻挡层的材料可以是柔性且与离子导体层结合性好的材料。
在一种可能的实现方式中,所述阻挡层的材料可以包括壳聚糖。在覆盖所述上衬底层之前,在所述离子导体层上形成阻挡层,可以包括:
将质量分数为10%-20%、pH值为2-3的壳聚糖水溶液搅拌预设时长(如30min-120min)后涂覆在所述离子导体层上,形成阻挡层。配置壳聚糖水溶液时可以利用醋酸来调节溶液的pH值。
在一种可能的实现方式中,所述方法还可以包括:
将预先制备的第二电极和第二引线转移至所述上衬底层的对应位置上;将第二石墨烯层转移至所述上衬底层带有所述第二电极和所述第二引线的一面;
对所述第二石墨烯层进行图案化处理,得到与所述第二电极连接的第二石墨烯电极,形成第二电极层,得到带有第二电极层的上衬底层。
其中,所述上衬底层可以包括纳米纸或聚乳酸膜。
在该实现方式中,第二电极层中各部分的位置和尺寸可以参考第一电极层中各部分的设置,本公开对此不作限制。
在一种可能的实现方式中,所述下衬底层和所述上衬底层的厚度可以为300μm-700μm,所述离子导体层的厚度可以为600μm-1300μm,所述传感器的长度可以为0.5cm-2cm、宽度可以为0.3cm-0.5cm。
所述第一衬底材料、所述第二衬底材料、所述上衬底层的材料生物可降解。
在一种可能的实现方式中,该方法还可以包括:在所述下衬底层远离离子导体层的一面或者在所述上衬底层远离所述离子导体层的一面生成粘附层,以便于利用粘附层的粘附作用将传感器粘附到目标皮肤位置。
本公开实施例所提供的传感器,在目标皮肤位置本身发生震动(如喉咙部位在人说话时会震动)使传感器受到压力或者传感器直接受到外界压力(非目标皮肤位置震动所带来的压力,如物体碰撞到传感器等)时,离子导体中的体积较小的阴离子被挤压出离子导体层的主体而靠近第一石墨烯电极,且因为离子导体层与第二石墨烯电极之间有阻挡层的阻隔,体积小扩散速度快的阴离子不能扩散到第二石墨烯电极附近。而体积较大的阳离子扩散速度慢,因此,第一石墨烯电极附近,阴离子数量大于阳离子数量,正负电荷不平衡,第二石墨烯电极附近较多的负离子产生静电吸引,吸引正电荷来平衡负离子。同时,由于负离子较多地被挤压到第一石墨烯电极附近,离子导体层本体与第二石墨烯电极留下了较多的正离子。使得第一石墨烯电极与第二石墨烯电极带电,二者存在电压。根据所述第一石墨烯电极与所述第二石墨烯电极之间的电压值,便可以确定出所述传感器的受力大小。这样,传感器的工作可以是实现自驱动,无需外界供电便可以实现压力检测。
本公开实施例所提供的柔性自驱动压力传感器的制造方法,所制造的传感器可以自驱动实现压力检测,且能耗小,在较高拉伸性下机械性能与电性能之间的可以达到兼顾、集成度好、拉伸性能好、集成度高,制造工艺简单、成本低。
参考图2a、图2b,利用上述方法或者基于上述方法的改进可以制造一种柔性自驱动压力传感器,所述传感器安装在生物体的目标皮肤位置,所述传感器包括:下衬底层1、离子导体层3、上衬底层5,
所述下衬底层1上依次放置有所述离子导体层3和所述上衬底层5,且所述上衬底层5至少覆盖所述离子导体层3。
所述下衬底层1上靠近所述离子导体层3的一面设置有第一电极层2,所述第一电极层2包括第一电极21、第一石墨烯电极22和第一引线23,所述第一电极21与所述第一石墨烯电极22、所述第一引线23分别连接,所述离子导体层3至少与所述第一石墨烯电极22接触。
所述离子导体层3和所述上衬底层5之间设置有第二电极层4,所述第二电极层4包括第二电极(图中未示出)、第二石墨烯电极(图中未示出)和第二引线(43),所述第二电极与所述第二石墨烯电极、所述第二引线分别连接,所述离子导体层4至少与所述第二石墨烯电极接触;
所述离子导体层4中的阴离子和阳离子受力扩散,使得所述第一石墨烯电极22和所述第二石墨烯电极带电,以便于通过所述第一引线23和第二引线检测到所述第一石墨烯电极22与所述第二石墨烯电极之间的电压值,并根据所述电压值确定出所述传感器的受力大小。
在一种可能的实现方式中,所述传感器还包括:
阻挡层,位于所述离子导体层3和所述第二电极层4之间,或者位于所述上衬底层5和所述第二电极层4之间,用于阻挡所述离子导体层3中的阴离子和/或阳离子与所述上衬底层5接触。
本公开实施例所提供的柔性自驱动压力传感器,可以自驱动实现压力检测,且能耗小,在较高拉伸性下机械性能与电性能之间的可以达到兼顾、集成度好、拉伸性能好、集成度高,制造工艺简单、成本低。
需要说明的是,尽管以上述实施例作为示例介绍了柔性自驱动压力传感器及其制造方法,如上,但本领域技术人员能够理解,本公开应不限于此。事实上,用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定各步骤、组成部分,只要符合本公开的发明构思即可。
以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种柔性自驱动压力传感器的制造方法,其特征在于,所述传感器安装在生物体的目标皮肤位置,所述方法包括:
对第一衬底材料与第二衬底材料进行混合、固化处理,得到下衬底层;
将预先制备好的第一电极和第一引线转移到所述下衬底层的对应位置上,所述第一电极与所述第一引线连接;
将第一石墨烯层转移到所述下衬底层上,并对所述第一石墨烯层进行图案化处理得到与所述第一电极连接的第一石墨烯电极,所述第一电极、所述第一引线和所述第一石墨烯电极构成第一电极层;
将预先制备的离子导体涂覆到所述下衬底层和所述第一电极层上,且使所述离子导体至少覆盖所述第一石墨烯电极,形成离子导体层;
将预先制备的上衬底层安装覆盖在所述离子导体层上,得到所述传感器,所述上衬底层靠近所述离子导体层的一面设置有第二电极层,所述第二电极层包括第二电极、第二石墨烯电极和第二引线,所述第二电极与所述第二石墨烯电极、所述第二引线分别连接,所述离子导体层至少与所述第二石墨烯电极接触,
其中,所述离子导体层中的阴离子和阳离子受力扩散,使得所述第一石墨烯电极和所述第二石墨烯电极带电,以便于通过所述第一引线和第二引线检测到所述第一石墨烯电极与所述第二石墨烯电极之间的电压值,并根据所述电压值确定出所述传感器的受力大小,
所述第一衬底材料、所述第二衬底材料、所述上衬底层的材料为柔性材料。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对第一衬底材料与第二衬底材料进行混合、固化处理,得到下衬底层,包括:
将所述第一衬底材料的前驱体与固化剂按照第一比例混合搅拌均匀,得到第一待固化材料;
将所述第二衬底材料的前驱体与固化剂按照第二比例混合搅拌均匀,得到第二待固化材料;
将所述第一待固化材料与所述第二待固化材料按照第一质量比混合后,在第一温度下固化第一时长,得到下衬底层。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将离子液体承载材料与离子液体按照第二质量比混合后进固化处理,形成离子导体。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述离子液体承载材料包括硅橡胶,将离子液体承载材料与离子液体按照预设比例混合后进固化处理,形成离子导体,包括:
将所述硅橡胶的前驱体与固化剂按照第三比例混合搅拌均匀后,在第二温度下固化第二时长后,形成离子液体承载材料;
将所述离子液体承载材料和离子液体按照第二质量比混合后,在第三温度下固化第三时长,形成离子导体。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在覆盖所述上衬底层之前,在所述离子导体层上形成阻挡层。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述阻挡层的材料包括壳聚糖,
在覆盖所述上衬底层之前,在所述离子导体层上形成阻挡层,包括:
将质量分数为10%-20%、pH值为2-3的壳聚糖水溶液搅拌预设时长后涂覆在所述离子导体层上,形成阻挡层,
其中,所述阻挡层的厚度为400μm-900μm。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将预先制备的第二电极和第二引线转移至所述上衬底层的对应位置上;将第二石墨烯层转移至所述上衬底层带有所述第二电极和所述第二引线的一面;
对所述第二石墨烯层进行图案化处理,得到与所述第二电极连接的第二石墨烯电极,形成第二电极层,得到带有第二电极层的上衬底层,
其中,所述上衬底层包括纳米纸或聚乳酸膜。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的方法,其特征在于,所述下衬底层和所述上衬底层的厚度为300μm-700μm,所述离子导体层的厚度为600μm-1300μm,所述传感器的长度为0.5cm-2cm、宽度为0.3cm-0.5cm,
所述第一衬底材料、所述第二衬底材料、所述上衬底层的材料生物可降解。
9.一种柔性自驱动压力传感器,其特征在于,所述传感器安装在生物体的目标皮肤位置,所述传感器包括:下衬底层、离子导体层、上衬底层,
所述下衬底层上依次放置有所述离子导体层和所述上衬底层,且所述上衬底层至少覆盖所述离子导体层,所述下衬底层与所述目标皮肤位置贴合在一起;
所述下衬底层上靠近所述离子导体层的一面设置有第一电极层,所述第一电极层包括第一电极、第一石墨烯电极和第一引线,所述第一电极与所述第一石墨烯电极、所述第一引线分别连接,所述离子导体层至少与所述第一石墨烯电极接触;
所述离子导体层和所述上衬底层之间设置有第二电极层,所述第二电极层包括第二电极、第二石墨烯电极和第二引线,所述第二电极与所述第二石墨烯电极、所述第二引线分别连接,所述离子导体层至少与所述第二石墨烯电极接触;
所述离子导体层中的阴离子和阳离子受力扩散,使得所述第一石墨烯电极和所述第二石墨烯电极带电,以便于通过所述第一引线和第二引线检测到所述第一石墨烯电极与所述第二石墨烯电极之间的电压值,并根据所述电压值确定出所述传感器的受力大小。
10.根据权利要求9所述的传感器,其特征在于,所述传感器还包括:
阻挡层,位于所述离子导体层和所述第二电极层之间,或者位于所述上衬底层和所述第二电极层之间,用于阻挡所述离子导体层中的阴离子和/或阳离子与所述上衬底层接触。
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