CN112964282A - 一种智能石墨烯柔性电子皮肤及其制备方法 - Google Patents

一种智能石墨烯柔性电子皮肤及其制备方法 Download PDF

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CN112964282A CN201911285306.5A CN201911285306A CN112964282A CN 112964282 A CN112964282 A CN 112964282A CN 201911285306 A CN201911285306 A CN 201911285306A CN 112964282 A CN112964282 A CN 112964282A
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Abstract

本发明涉及一种智能石墨烯柔性电子皮肤及其制备方法，该电子皮肤包括芯片，将柔性芯片封装到电子皮肤内，由触碰或压力形变产生的电信号输入到芯片，使之可以在封装好的芯片内进行处理信号，可以使电子皮肤有自主运算能力，使电子皮肤具有智能化。此电子皮肤开创性的具有智能性，其结构简单，灵敏度好、回滞时间短、柔韧性和稳定性强。此外，制备材料易得，各项参数容易控制。此外，针对响应慢、回滞时间长的问题，该智能聚合石墨烯柔性电子皮肤中的柔性芯片可以快速感知电信号然后迅速给出反馈，比其传统的电子皮肤具有更高的响应速度和更短的回滞时间。

Description

一种智能石墨烯柔性电子皮肤及其制备方法
技术领域
本发明涉及石墨烯应用技术领域，具体是涉及一种智能石墨烯柔性电子皮肤及其制备方法。
背景技术
随着人工智能技术的快速发展，给人们带来了更方便、更高效的工作与生活体验，但同时快速发展的新材料技术、传感器与测量技术、仿生电子学等学科的飞速发展，模仿人体皮肤触觉感知功能的触觉传感器和相关的仿生电子皮肤被应用于智能机器人、医疗诊断、生物研究等领域。
在众多的电子皮肤研究中，清华大学冯雪等人申请的专利“柔性仿生电子皮肤及其制备方法”公开号是CN 108896219 A，提供一种柔性仿生电子皮肤及其制备方法。所述柔性仿生电子皮肤包括：压阻层；薄膜电极；所述压阻层至少部分地具有多孔结构，所述压阻层与薄膜电极接触，并且，在所述压阻层与所述薄膜电极接触界面区域的所述压阻层中至少部分地具有填充区域，所述填充区域中含有弹性体；其中，通过所述薄膜电极对所述压阻层的阻值进行检测，根据检测结果确定所述柔性仿生电子皮肤所受到的力的大小。此柔性仿生电子皮肤能够感受气流和压力的存在，并且其结构精巧，灵敏度高，并且柔性仿生电子皮肤具有一定的力学稳定性。但是其响应不好，回滞时间很高，影响其使用。
公开号CN 109307565 A的中国发明专利公开了一种可感应压力的柔性电子皮肤及其制备方法，涉及柔性传感器技术领域。该柔性电子皮肤由多根导电纱线交织而成，且形成织物组织结构，导电纱线包括作为內芯的导电纤维和涂覆在导电纤维表面的导电弹性体材料。柔性电子皮肤以所述导电纤维作为电极材料，以导电弹性体材料层作为敏感材料层，以导电纱线经纬交织点的接触电阻变化作为感应压力的信号。还提供了可感应压力的柔性电子皮肤的制备方法。制备成的柔性电子皮肤，稳定性好，灵敏度高，不需要引入外接电极，可直接编织入纺织品中，或用于机器人手臂，人体假肢表面皮肤的力学传感。其问题还是回滞时间长，影响其使用。
申请号为201711111133.6的中国发明专利公开了一种高强度自修复导电磁性电子皮肤材料及其制备方法。该方法将聚吡咯包裹在纳米纤维素表面，并固载Fe3O4磁性粒子，然后加入到琼脂糖水溶液中混合均匀，制备出高强度自修复导电磁性电子皮肤材料。该发明利用纳米纤维素/聚吡咯/Fe3O4复合物使得琼脂糖水凝胶同时具有高强度、导电性和磁性性能，改进了普通琼脂糖水凝胶的低强度、无导电性和无磁性的三大缺点，使其可作为一种新型多功能电子皮肤材料，提高设备搜集数据的准确性。但是其稳定性不高，且丢掉了一部分的灵敏度。
申请号201711184092.3的中国发明专利公开了一种高灵敏度电子皮肤，具有聚乙烯醇-银纳米线/石墨烯-PDMS三明治结构，通过喷涂的方式在PET基材表面形成一层相互交叠堆积的银纳米线导电网络，之后再在银纳米线网络上均匀喷涂分散一层由大片石墨烯和小片石墨烯混合的石墨烯，这些石墨烯沉积在银纳米线网络之间或联通相邻的银纳米线，进一步增强导电网络的导电性能，之后，使用旋涂的方式在上述导电网络表面旋涂一层聚乙烯醇溶液作为电子皮肤的基体，最后，待聚乙烯醇干燥后，将复合膜从PET薄膜上分离开，将该复合膜转移到烘箱中，翻转表面，在与PET接触的一面蒸镀一层PDMS薄膜，这样就可以得到一种三明治结构的电子皮肤。但是其制作成本较高且工艺比较复杂，难以应用到实际场景。尽管近年来电子皮肤研究取得了长足进展，但仍然存在感应材料的响应灵敏度不足、稳定性和抗干扰能力较差及感应的范围窄等诸多问题，这些限制了其实际应用。
发明内容
为克服上述现有技术中的缺陷与不足，本发明提供一种聚合石墨烯柔性电子皮肤及其制备方法，此电子皮肤开创性的具有智能性，其结构简单，灵敏度好、回滞时间短、柔韧性和稳定性强。此外，制备材料易得，各项参数容易控制。
为实现上述目的本发明的第一个技术方案是：一种智能石墨烯柔性电子皮肤，包括电极，二甲基硅氧烷衬底、聚合石墨烯层，所述聚合石墨烯层均匀地嵌设在聚二甲基硅氧烷衬底中，还包括芯片，所述芯片均匀内嵌设在聚合石墨烯层内，电极设置在聚二甲基硅氧烷衬底的边缘上。
优选的是，所述聚二甲基硅氧烷衬底为柔软透明的片状结构。
在上述任一方案中优选的是，所述聚合石墨烯层的由若干呈阵列式分布的多层石墨烯球体组成。
在上述任一方案中优选的是，所述聚合石墨烯层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）石墨烯复合材料和聚碳酸酯（PC）石墨烯复合材料。此复合材料可以减少气体水分子扩散通过膜的渗透率和可以屏蔽不必要的电磁干扰。
在上述任一方案中优选的是，电极为银电极，所述银电极采用粘贴的方式设置在聚二甲基硅氧烷衬底的边缘上。
在上述任一方案中优选的是，所述芯片的外围包覆有封装结构，所述封装结构包括硬性封装体、柔性封装体、柔性封装基板及至少一个焊球。
在上述任一方案中优选的是，在所述封装结构中采用硬性封装体将芯片固定后，采用柔性封装体将硬性封装体包覆。所述的封装结构中采用硬性包封材料将芯片固定,而采用柔性包封材料将硬性封装体包覆,所以,封装结构内的芯片可随着柔性封装基板的弯曲程度来改变芯片排列形状,满足了集成芯片柔性特征的要求，进一步地,又由于所述的封装结构中内部芯片是经硬封装完成的,所以保护了内部芯片结构,保证了信号完整性要求。
在上述任一方案中优选的是，所述柔性封装基板为COF柔性材料。
在上述任一方案中优选的是，还包括至少一个导电焊盘,所述导电焊盘位于所述柔性封装基板的上表面，所述芯片的管脚通过所述导电焊盘与焊球相连接，所述焊球与封装结构的外部管脚相连。
在上述任一方案中优选的是，所述导电焊盘采用导电金属材料制成。
在上述任一方案中优选的是，所述焊球位于所述柔性封装基板的下表面与外部管脚相连。
在上述任一方案中优选的是，所述芯片放置于柔性封装基板上表面并以倒装键合方式与柔性封装基板相联接。
在上述任一方案中优选的是，还包括至少一个焊料凸点,所述焊料凸点位于所述芯片和柔性封装基板之间,并与导电焊盘相连。
在上述任一方案中优选的是，还包括绝缘保护层,所述绝缘保护层设置于所述柔性封装基板与所述芯片之间。
在上述任一方案中优选的是，所述绝缘保护层采用环氧树脂材料制成。该绝缘保护层可保护芯片免受环境影响,也可减少芯片与柔性封装基板间热膨胀失配影响。
在上述任一方案中优选的是，所述的柔性封装基板采用热塑性无胶聚酞亚胺覆铜箔制成。
在上述任一方案中优选的是，所述焊球采用不同尺寸锡或银制成。
在上述任一方案中优选的是，所述柔性封装基板的柔性材料包括但不限于聚硅环烷、聚氨基甲酸醋、聚酞亚胺、聚醚醚酮、透明导电涤纶。
在上述任一方案中优选的是，所述硬性封装体的硬性材料包括但不限于金属、塑料和陶瓷等硬性封装材料。
在上述任一方案中优选的是，所述焊料凸点包括但不限于铜、锡材料制成。
在上述任一方案中优选的是，所述导电焊盘的端部为金属结构且与芯片内部电路结构电性互连。
在上述任一方案中优选的是，还包括柔性引线，所述柔性引线包括但不限于各类具有柔性可电气连接材料。
本发明的第二个目的在于提供一种智能石墨烯电子皮肤的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤A:将硅晶片被引入到石英管中，在高温环境下采用等离子体增强化学气相沉积法在硅晶片生长出具有空间微结构的石墨烯，将长好的石墨烯采用熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）石墨烯复合材料和聚碳酸酯（PC）石墨烯复合材料，其中石墨烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）按质量10:1（1-2.5）混合，石墨烯和聚碳酸酯（PC）按质量7:2（2-2.5）混合；
步骤B:在合成的聚合石墨烯复合材料中，引入由甲烷和氢气组成的反应气体混合物到石英管中，以使聚合石墨烯迅速降低到室温，将聚合石墨烯包覆住封装好的柔性芯片；
步骤C:将熔融状态的聚二甲基硅氧烷均匀涂设在硅晶片上并包覆住聚合石墨烯层，且固化成柔软透明的膜状结构；
步骤D:将聚二甲基硅氧烷从硅晶片上剥离，并在具有膜状结构的聚二甲基硅氧烷的四周边缘上粘贴上电极，以形成智能聚合石墨烯电子皮肤。
优选的是，所述步骤A中，将硅晶片被引入到石英管中，在高温环境下采用等离子体增强化学气相沉积法在硅晶片生长出具有空间微结构的石墨烯，将长好的石墨烯采用熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）石墨烯复合材料和聚碳酸酯（PC）石墨烯复合材料具体包括：
将硅晶片被引入到石英管中，并将引入硅晶片的石英管，在氢气的环境下加热，所述加热温度为800摄氏度，且在加热的同时采用等离子体增强化学气相沉积法在硅晶片生长出具有的石墨烯，在制得石墨烯后，分别加入PET和PC，同时温度升高到1000摄氏度，采用熔融法制得聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）石墨烯复合材料和聚碳酸酯（PC）石墨烯复合材料，其结构为微球体，所述微球的半径微3到20微米。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤B中的反应气体混合物按以下比例流量引入到石英管中：甲烷∶氢气＝1∶1SCCM。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤C中，将熔融状态的聚二甲基硅氧烷均匀涂设在硅晶片上并包覆住聚合石墨烯，且固化成柔软透明的片状结构具体包括：
采用注射或注塑设备将熔融状态的聚二甲基硅氧烷均匀涂设在硅晶片上并包覆住聚合石墨烯，将涂有聚二甲基硅氧烷的硅晶片放入真空烤箱，高温固化0.5h以得到固化的聚二甲基硅氧烷。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤B中，封装好的柔性芯片具体包括：
柔性封装基板,所述柔性封装基板为COF柔性材料,所述柔性封装基板对整个封装结构起到物理保护、受力缓和、散热防潮的作用；
至少一个导电焊盘,所述导电焊盘位于柔性封装基板的上表面；
至少一个焊球,位于所述柔性封装基板的下表面其中,所述导电焊盘能够将芯片管脚与焊球相连接所述焊球可与封装结构外部管脚相连，芯片放置于柔性封装基板上表面,具体地,所述芯片以倒装键合方式与柔性封装基板相联接，至少一个焊料凸点,所述焊料凸点位于所述芯片和柔性封装基板之间,并与导电焊盘相连；
绝缘保护层,设置于所述柔性封装基板与所述芯片之间,所述绝缘保护层采用环氧树脂材料;
所述硬性包封材料,用于将芯片包覆于其中,进而在柔性封装基板弯曲时；所述的芯片和硬性包封材料构成硬性封装体，柔性包封材料,用于将硬性封装体包覆于其中,以形成柔性多芯片封装结构。
与现有技术相比本发明的优点在于：本发明创新性的提出了一种智能电子皮肤的结构和制备过程，为之后的电子皮肤智能化趋势开辟了一个新方向。开创性的将柔性芯片封装到电子皮肤内，由触碰或压力形变产生的电信号输入到芯片，使之可以在封装好的芯片内进行处理信号，可以使电子皮肤有自主运算能力，使电子皮肤具有智能化，使开发出自我修复、自能量补给、智能控制、表面去污、根据健康状况自行辅助治疗、自屏蔽非目标信号、自温度调节等更多的应用成为可能。针对响应慢、回滞时间长的问题，智能聚合石墨烯柔性电子皮肤中的柔性芯片可以快速感知电信号然后迅速给出反馈，比其传统的电子皮肤具有更高的响应速度和更短的回滞时间。
本发明制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）石墨烯复合材料和聚碳酸酯（PC）石墨烯复合材料可以使电子皮肤具有更高的灵敏性和稳定性以及抗干扰能力，同时具有突出的拉伸和弯曲性能，聚合石墨烯的结构透气好，但有效的屏蔽了无效电磁的干扰和有效的阻止了空气中水分子扩散的渗透。智能聚合石墨烯柔性电子皮肤具有制作简单，结构也不复杂，成本低，各种性能都很好，可以有好的应用前景。
附图说明
图1为按照本发明的的智能石墨烯柔性电子皮肤一优选实施例的结构示意图。
图2为按照本发明的智能石墨烯柔性电子皮肤的制备方法一优选实施例的流程图。
图中附图标记为：1、聚二甲基硅氧烷衬底，2、聚合石墨烯层，3、芯片，4、电极。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。例中所引用的如上层、中间层、下层等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1：
如图1-2所示，一种智能石墨烯柔性电子皮肤，包括电极4，二甲基硅氧烷衬底1、聚合石墨烯层2，所述聚合石墨烯层2均匀地嵌设在聚二甲基硅氧烷衬底1中。还包括芯片3。芯片3均匀内嵌设在聚合石墨烯层2内，电极4设置在聚二甲基硅氧烷衬底1的边缘上。在本实施例中，聚二甲基硅氧烷衬底1为柔软透明的片状结构。所述聚合石墨烯层2的由若干呈阵列式分布的多层石墨烯球体组成。所述聚合石墨烯层2还包含聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）石墨烯复合材料和聚碳酸酯（PC）石墨烯复合材料。电极4为银电极，所述银电极采用粘贴的方式设置在聚二甲基硅氧烷衬底1的边缘上。
芯片3的外围包覆有封装结构，所述封装结构包括硬性封装体、柔性封装体、柔性封装基板及至少一个焊球。在所述封装结构中采用硬性封装体将芯片3固定后，采用柔性封装体将硬性封装体包覆。所述柔性封装基板为覆晶薄膜（COF）柔性材料。所述柔性封装基板对整个封装结构起到物理保护、受力缓和、散热防潮的作用。
该封装结构还还包括至少一个导电焊盘,所述导电焊盘位于所述柔性封装基板的上表面，所述芯片3的管脚通过所述导电焊盘与焊球相连接，所述焊球与封装结构的外部管脚相连。所述导电焊盘采用导电金属材料制成。所述焊球采用不同尺寸锡或银制成。所述焊球位于所述柔性封装基板的下表面与外部管脚相连。所述的柔性封装基板采用热塑性无胶聚酞亚胺覆铜箔制成。或者是采用柔性材料制成，所述柔性材料包括但不限于聚硅环烷、聚氨基甲酸醋、聚酞亚胺、聚醚醚酮、透明导电涤纶。
所述芯片3放置于柔性封装基板上表面并以倒装键合方式与柔性封装基板相联接。该封装结构还包括至少一个焊料凸点。所述焊料凸点包括但不限于铜、锡材料制成。所述焊料凸点位于所述芯片3和柔性封装基板之间,并与导电焊盘相连。所述导电焊盘的端部为金属结构且与芯片内部电路结构电性互连。该封装结构还还包括绝缘保护层和柔性引线。所述绝缘保护层设置于所述柔性封装基板与所述芯片3之间。所述绝缘保护层采用环氧树脂材料制成。所述绝缘保护层作为芯片3的保护层,进而在柔性封装基板弯曲时,能够防止芯片3和所述焊料凸点和或焊料凸点和所述导电焊盘的剥离。所述硬性封装体的硬性材料包括但不限于金属、塑料和陶瓷等硬性封装材料。所述柔性引线包括但不限于各类具有柔性可电气连接材料。
实施例2：
如1-2所示，一种智能石墨烯电子皮肤的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤A:将硅晶片被引入到石英管中，在高温环境下采用等离子体增强化学气相沉积法在硅晶片生长出具有空间微结构的石墨烯，将长好的石墨烯采用熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）石墨烯复合材料和聚碳酸酯（PC）石墨烯复合材料，其中石墨烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）按质量10:1（1-2.5）混合，石墨烯和聚碳酸酯（PC）按质量7:2（2-2.5）混合；
步骤B:在合成的聚合石墨烯复合材料中，引入由甲烷和氢气组成的反应气体混合物到石英管中，以使聚合石墨烯迅速降低到室温，将聚合石墨烯包覆住封装好的柔性芯片；
步骤C:将熔融状态的聚二甲基硅氧烷均匀涂设在硅晶片上并包覆住聚合石墨烯层，且固化成柔软透明的膜状结构；
步骤D:将聚二甲基硅氧烷从硅晶片上剥离，并在具有膜状结构的聚二甲基硅氧烷的四周边缘上粘贴上电极，以形成智能聚合石墨烯电子皮肤。
所述步骤A中，将硅晶片被引入到石英管中，在高温环境下采用等离子体增强化学气相沉积法在硅晶片生长出具有空间微结构的石墨烯，将长好的石墨烯采用熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）石墨烯复合材料和聚碳酸酯（PC）石墨烯复合材料具体包括：
将硅晶片被引入到石英管中，并将引入硅晶片的石英管，在氢气的环境下加热，所述加热温度为800摄氏度，且在加热的同时采用等离子体增强化学气相沉积法在硅晶片生长出具有的石墨烯，在制得石墨烯后，分别加入PET和PC，同时温度升高到1000摄氏度，采用熔融法制得聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）石墨烯复合材料和聚碳酸酯（PC）石墨烯复合材料，其结构为微球体，所述微球的半径微3到20微米。
所述步骤B中的反应气体混合物按以下比例流量引入到石英管中：甲烷∶氢气＝1∶1SCCM。
所述步骤C中，将熔融状态的聚二甲基硅氧烷均匀涂设在硅晶片上并包覆住聚合石墨烯，且固化成柔软透明的片状结构具体包括：
采用注射或注塑设备将熔融状态的聚二甲基硅氧烷均匀涂设在硅晶片上并包覆住聚合石墨烯，将涂有聚二甲基硅氧烷的硅晶片放入真空烤箱，高温固化0.5h以得到固化的聚二甲基硅氧烷。
优选的是，所述步骤B中，封装柔性好的柔性芯片具体包括：
柔性封装基板,所述柔性封装基板为COF柔性材料,所述柔性封装基板对整个封装结构起到物理保护、受力缓和、散热防潮的作用；
至少一个导电焊盘,所述导电焊盘位于柔性封装基板的上表面；
至少一个焊球,位于所述柔性封装基板的下表面其中,所述导电焊盘能够将芯片管脚与焊球相连接所述焊球可与封装结构外部管脚相连，芯片放置于柔性封装基板上表面,具体地,所述芯片以倒装键合方式与柔性封装基板相联接，至少一个焊料凸点,所述焊料凸点位于所述芯片和柔性封装基板之间,并与导电焊盘相连；
绝缘保护层,设置于所述柔性封装基板与所述芯片之间,所述绝缘保护层采用环氧树脂材料;
所述硬性包封材料,用于将芯片包覆于其中,进而在柔性封装基板弯曲时；所述的芯片和硬性包封材料构成硬性封装体，柔性包封材料,用于将硬性封装体包覆于其中,以形成柔性多芯片封装结构。
在此需说明的是，以上虽然给出了步骤步骤A、步骤B和步骤C每一步骤的优选方案，但并不是以此限制本发明的保护范围，即本发明的步骤A-步骤D，其每一步骤还可以采用其它具体技术方案实现，只能满足其本申请所实际解决的技术问题即可，即使得通过本发明智能聚合石墨烯柔性电子皮肤的制备方法制备得到智能聚合石墨烯柔性电子皮肤的具有突出的拉伸和弯曲性能，且制作简单、成本低、灵敏度高、回滞时间短、响应快、稳定性强、可用于智能开发便可。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种智能石墨烯柔性电子皮肤，包括电（4）极，二甲基硅氧烷衬底（1）、聚合石墨烯层（2），所述聚合石墨烯层（2）均匀地嵌设在聚二甲基硅氧烷衬底（1）中，其特征在于：还包括芯片（3），芯片（3）均匀内嵌设在聚合石墨烯层（2）内，电极（4）设置在聚二甲基硅氧烷衬底（1）的边缘上。
2.如权利要求1所述的智能石墨烯柔性电子皮肤，其特征在于：所述聚二甲基硅氧烷衬底（1）为柔软透明的片状结构。
3.如权利要求1所述的智能石墨烯柔性电子皮肤，其特征在于：所述聚合石墨烯层（2）的由若干呈阵列式分布的多层石墨烯球体组成。
4.如权利要求1或2所述的智能石墨烯柔性电子皮肤，其特征在于：所述聚合石墨烯层（2）包含聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）石墨烯复合材料和聚碳酸酯（PC）石墨烯复合材料。
5.如权利要求1所述的智能石墨烯柔性电子皮肤，其特征在于：电极（4）为银电极，所述银电极采用粘贴的方式设置在聚二甲基硅氧烷衬底（1）的边缘上。
6.如权利要求1所述的智能石墨烯柔性电子皮肤，其特征在于：所述芯片（3）的外围包覆有封装结构，所述封装结构包括硬性封装体、柔性封装体、柔性封装基板及至少一个焊球。
7.如权利要求6所述的智能石墨烯柔性电子皮肤，其特征在于：在所述封装结构中采用硬性封装体将芯片（3）固定后采用柔性封装体将硬性封装体包覆。
8.如权利要求6所述的智能石墨烯柔性电子皮肤，其特征在于：所述柔性封装基板为覆晶薄膜(COF)柔性材料。
9.如权利要8所述的智能石墨烯柔性电子皮肤，其特征在于：还包括至少一个导电焊盘,所述导电焊盘位于所述柔性封装基板的上表面，芯片（3）的管脚通过所述导电焊盘与焊球相连接，所述焊球与封装结构的外部管脚相连。
10.一种智能石墨烯电子皮肤的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤A:将硅晶片被引入到石英管中，在高温环境下采用等离子体增强化学气相沉积法在硅晶片生长出具有空间微结构的石墨烯，将长好的石墨烯采用熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）石墨烯复合材料和聚碳酸酯（PC）石墨烯复合材料，其中石墨烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）按质量10:1混合，石墨烯和聚碳酸酯（PC）按质量7:2混合；
步骤B:在合成的聚合石墨烯复合材料中，引入由甲烷和氢气组成的反应气体混合物到石英管中，以使聚合石墨烯迅速降低到室温，将聚合石墨烯包覆住封装好的柔性芯片；
步骤C:将熔融状态的聚二甲基硅氧烷均匀涂设在硅晶片上并包覆住聚合石墨烯层，且固化成柔软透明的膜状结构；
步骤D:将聚二甲基硅氧烷从硅晶片上剥离，并在具有膜状结构的聚二甲基硅氧烷的四周边缘上粘贴上电极，以形成智能聚合石墨烯电子皮肤。
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