CN114910107A - 应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法 - Google Patents

应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1：制备湿度传感器；步骤2：制备温度传感器；步骤3：制备双轴应变传感器。步骤4：将上述步骤制备的湿度传感器、温度传感器以及应变传感器依次自上而下对准，在湿度传感器的顶部覆盖一层雕刻有镂空的TPU薄膜，处理后得到封装集成的应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器。本发明所制备的传感器实现每个传感器只对各自的物理刺激敏感，对其他测试干扰刺激进行抑制；在一定程度上够降低外置匹配电路的复杂性。基于其互耦抑制方法能够启发传感器集成设计，使得本方法有益于柔性集成传感部件在柔性表皮电子领域的应用。

Description

应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法
技术领域
本发明属于柔性电子及传感器件技术领域，具体涉及一种应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法。
背景技术
随着柔性电子技术的快速发展，可延展传感器因其良好的拉伸性能而备受关注，尤其是在生理健康监测领域，通过柔性传感器件与表皮贴合实时监测皮肤各种生理信息成为了皮肤类疾病监护的重要手段，其中包括温度、湿度以及皮肤的应变信息，对人体的皮肤健康状况以及表皮肌肉活动管理至关重要。由于表皮体征信息种类度、信号微弱，传统单一功能的柔性传感器已经很难适应皮肤监测的需求，而多个传感器集成实现监测由存在严重的串扰问题；另外，基于微机械加工工艺(MEMS技术)制备的传感器虽然体积小，剖面低，有望成为皮肤体征监测传感部件的制备技术途径，但是加工过程中工序复杂、成品率低以及高成本的缺陷导致MEMS技术无法适用于批量化的多模传感器集成加工。
综合以上几点，为了实现表皮温度、湿度以及应变信息的精确采集以及降低传感器间的互耦串扰，在一定程度上，开发具有可延展能力的温湿度以及应变相互不敏感传感器以及探索多传感器集成加工技术是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，解决了目前柔性传感器的适应性和精度以及用户体验有待进一步提高的一部分问题。
本发明所采用的技术方案是，
应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1：通过热压印将PI薄膜固定在吸附于玻璃板上的TPU薄膜，对PI薄膜进行等离子体处理，再将碳纳米管溶液旋涂在PI薄膜表面，烘干得到湿度敏感薄膜；将导电薄膜置于纳秒激光器下对准、吸附，输入湿度传感器结构进行刻蚀，剥离残留物得到湿度传感器；
步骤2：通过热压印将PI薄膜固定在吸附于玻璃板上的TPU薄膜，对PI薄膜进行等离子体处理，再将处理过后的PI薄膜置于磁控溅射炉中，依次溅射铬靶材、金靶材、铂靶材，得到表面含铬、金、铂三种金属原子的PI温度敏感薄膜，将设计的湿度传感器结构导入纳秒激光器内，然后将制备的温度敏感薄膜通过真空吸附于激光刻蚀平台，通过激光烧蚀固定的温度敏感薄膜，剥离残留物得到温度传感器；
步骤3：通过热压印将PI薄膜固定在吸附于玻璃板上的TPU薄膜，对PI薄膜进行等离子体处理，然后将其置于磁控溅射炉中，依次溅射铬靶材和金靶材，得到表面含铬、金两种原子的PI应变敏感薄膜，将设计的应变传感器结构导入纳秒激光器内，然后将制备的应变敏感薄膜通过真空吸附在激光刻蚀平台上，通过激光烧蚀固定的应变敏感薄膜，然后剥离残留物得到应变传感器。
步骤4：将上述步骤制备的湿度传感器、温度传感器以及应变传感器依次自上而下对准，在湿度传感器的顶部覆盖一层雕刻有镂空的TPU薄膜，形成传感器件，用热压机将传感器件热压固定，用纳米激光刻蚀制备自上而下导通的过孔，在过孔处注入低温回流焊锡，加热焊锡使其固化，最后刻蚀掉多余的TPU，得到封装集成的应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器。
本发明的特点还在于；
步骤1具体为：
PI薄膜的厚度为3～10μm，TPU薄膜的厚度为80～150μm，利用范德华力将TPU薄膜吸附于玻璃板，设定热压印机的压力为200～400kPa，温度120～150℃，时间30～90s，将PI薄膜固压印在TPU薄膜上，对PI薄膜进行等离子体处理30～60s，功率100～200w，再将5％～30％浓度的CNT溶液旋涂在PI薄膜表面，在烘台上70～100℃加热5～8min，得到湿度敏感薄膜；将设计的湿度传感蛇形网络结构数字文件导入纳秒激光器内，然后将薄膜通过真空吸附在激光刻蚀平台上，将固定好柔性薄膜的载玻片置于355nm紫外激光器下，输入预先设计的结构轮廓，通过调整紫外光的功率至3～5W和切割速度100～600mm/min进行1～3次循环切割，待全部轮廓切割完成，剥掉残留的薄膜，得到预设计的PI表面覆有CNT薄膜的湿度传感器。
步骤2具体为：
利用范德华力将TPU薄膜吸附于玻璃板，设定热压印机的压力为200～400kPa，温度120～150℃，时间30～90s，将PI薄膜固压印在TPU薄膜上，对PI薄膜进行等离子体处理30～60s，然后将PI薄膜置于磁控溅射炉G中依次溅射铬、金和铂靶材，分别溅射100～140s，180～240s，300～420s，得到温度敏感薄膜，将设计的温度传感蛇形网络结构数字文件导入纳秒激光器内，将温度敏感薄膜通过真空吸附在激光刻蚀平台上，载入预先设定的结构轮廓，通过调整紫外激光器D的功率至3～5W和切割速度300～600mm/min进行3～5次循环切割，待全部轮廓切割完成，剥掉残留物，得到预设计的PI表面覆有镀铂薄膜的温度传感器。
步骤3具体包括：
利用范德华力将TPU薄膜吸附于玻璃板，设定热压印机的压力为200～400kPa，温度120～150℃，时间30～90s，将PI薄膜固压印在TPU薄膜上，对PI薄膜进行等离子体处理30～60s，然后将PI薄膜置于磁控溅射炉G中依次溅射铬、金，分别溅射100～140s，240～360s，得到应变敏感薄膜，将设计的应变敏感S形结构数字文件导入纳秒激光器内，然后将敏感薄膜通过真空吸附在激光刻蚀平台上，将固定好柔性薄膜的载玻片置于355nm紫外激光器D下，输入预先设计的结构轮廓，通过调整紫外光的功率至3～5W和切割速度300～1000mm/min进行2～6次循环切割；待全部轮廓切割完成，剥掉残留物，得到预设计的PI表面覆有镀铂薄膜的应变传感器。
步骤4具体包括：
通过光学显微镜将制备的湿度传感器、温度传感器以及应变传感器依次自上而下对准，通过设定热压印机压力300～500kPa，温度120～150℃，时间90～180s，得到封装器件，将封装器件置于激光器下，通过预设的轮廓和过孔将封装器件进行对准，通过调整紫外光的功率至4～5W和切割速度100～300mm/min进行30～60次循环切割，得到器件，用注射器在过孔位置注入0.1～0.3mL的低温回流焊锡浆，置于烘台130～150℃条件下加热5～10mim待焊锡固化，即可得到应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器。
制备所得的传感器包括过孔焊锡柱体，顶层设置有湿度传感器，中间设置有温度传感器，底层设置双轴应变传感器，底层设置双轴应变传感器，层间设置有连接过孔和封装弹性薄膜。
本发明的有益效果是，本发明应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，提出了一种湿度传感器，通过对可拉伸湿度敏感材料进行激光加工，使其整体呈蛇形结构，实现了对于湿度的感知和对应变的不敏感，克服了传统硬质湿度传感器在检测人体表面湿度特征值时存在的诸如：佩戴舒适性低、汗液浸润导致传感器失效等问题。
提供了一种应变温度-湿度互不敏感的可延展传感器，在结构上利用可延展传感结构以及不同敏感材料的配置方式，实现每个传感器只对各自的物理刺激敏感，对其他测试干扰刺激进行抑制；
本发明的制备方法，利用纳秒技术规模化制造技术加工速度快、精度高，可以实现传感器的快速全集成、批量化加工；虽然整个器件上有四个传感器配置，但是通过结构上的优化实现仅有五条输出排线，极大缩减了整个器件的体积，并能够降低外置匹配电路的复杂性。由于可延展多模传感器的互耦抑制方法能够启发传感器集成设计，本发明提出的设计与方法有益于柔性集成传感部件在柔性表皮电子领域的应用。
附图说明
图1是本发明应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法中制备所得传感器的结构示意图；
图2是本发明应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法的加工流程示意图；
图3是本发明应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法中中通过激光加工制备的传感器的示意图。
图中，1.过孔焊锡柱体，2.湿度传感器，3.温度传感器，4.双轴应变传感器，5.连接过孔，6.封装弹性薄膜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法进行详细说明。
本发明应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1：通过热压印将PI薄膜固定在吸附于玻璃板上的TPU薄膜，对PI薄膜进行等离子体处理，再将碳纳米管溶液旋涂在PI薄膜表面，烘干得到湿度敏感薄膜；将导电薄膜置于纳秒激光器下对准、吸附，输入湿度传感器结构进行刻蚀，剥离残留物得到湿度传感器2；
步骤2：通过热压印将PI薄膜固定在吸附于玻璃板上的TPU薄膜，对PI薄膜进行等离子体处理，再将处理过后的PI薄膜置于磁控溅射炉中，依次溅射铬靶材、金靶材、铂靶材，得到表面含铬、金、铂三种金属原子的PI温度敏感薄膜，将设计的湿度传感器结构导入纳秒激光器内，然后将制备的PI温度敏感薄膜通过真空吸附于激光刻蚀平台，通过激光烧蚀固定的温度敏感薄膜，剥离残留物得到温度传感器3；
步骤3：通过热压印将PI薄膜固定在吸附于玻璃板上的TPU薄膜，对PI薄膜进行等离子体处理，然后将其置于磁控溅射炉中，依次溅射铬靶材和金靶材，得到表面含铬、金两种原子的PI应变敏感薄膜，将设计的应变传感器结构导入纳秒激光器内，然后将制备的PI应变敏感薄膜通过真空吸附在激光刻蚀平台上，通过激光烧蚀固定的应变敏感薄膜，剥离残留物得到应变传感器。
步骤4：将上述步骤制备的湿度传感器、温度传感器以及应变传感器依次自上而下对准，在湿度传感器的顶部覆盖一层雕刻有镂空的TPU薄膜，形成传感器件，用热压机将传感器件热压固定。整个传感器件共有五根引线，其中为四根正极线，一根为共地线，由于传感器分布在不同的层，为使所有传感器的一端均能与共地线相连接，用纳米激光刻蚀制备自上而下导通的过孔，在过孔处注入低温回流焊锡，加热焊锡使其固化，最后刻蚀掉多余的TPU，得到封装集成的应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器。
下面通过具体的实施例对本发明提供一种应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法进行进一步详细说明。
本发明提供一种应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，一种湿度传感器，按照以下步骤制备：
准备一张超薄3～10μm厚的PI薄膜和80～150μm厚的TPU薄膜A，利用范德华力将TPU薄膜一张吸附于玻璃板上，见步骤a1；通过设定热压印机压力200～400kPa，温度120～150℃，时间30～90s，将PI薄膜B固压印在TPU薄膜上，见图2步骤a2；然后对PI薄膜进行等离子体(Plasma)处理30～60s，功率100～200w，再将5％～30％浓度的CNT溶液旋涂在PI薄膜表面，见图2步骤a3；在烘台上70～100℃加热5～8min，得到湿度敏感薄膜C；将设计的湿度传感蛇形网络结构数字文件导入纳秒激光器内，然后将薄膜C通过真空吸附在激光刻蚀平台上，将固定好柔性薄膜C的载玻片置于355nm紫外激光器D下，输入预先设计的结构轮廓，通过调整紫外光的功率至3～5W和切割速度100～600mm/min进行1～3次循环切割，见图2步骤a4，待全部轮廓切割完成，用镊子剥掉残留的薄膜E，见图2步骤a5，进而得到预设计的PI表面覆有CNT薄膜的湿度传感器F。
上述制备过程将柔性湿度传感器的制备与纳秒激光工艺巧妙的结合了起来，使得传感器整体具有高精度的蛇形结构，从而实现湿度传感器可拉伸却对拉伸不敏感这一特征，且激光工艺使得传感器的厚度能够控制在微米级，有利于多个传感器的相互叠加，为制备应变温度-湿度不敏感的可延展传感器提供了技术基础。
参考图1所示，本发明实施例提供的一种应变-温度-湿度互不敏感的可延展传感器包括：过孔焊锡柱体1，顶层湿度传感器2，中间温度传感器3和底层双轴应变传感器4，层间连接过孔5以及封装弹性薄膜6。
本发明应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法的实施例中，应变传感器的拉伸传感性能是由“S”形镀金薄膜实现的，由于金的导电性好以及TPU隔离封装设计，应变传感器可以分别实现对温度和湿度不敏感，两个“S”形金薄膜垂直放置、共地输出，可以实现双轴应变的检测。温度传感器主要是由蛇形网络形状的镀铂薄膜实现，由于精细蛇形结构以及TPU隔离封装设计，温度传感器可以分别实现对应变和湿度不敏感。湿度传感器主要是由蛇形网络形状的CNT薄膜实现，由于精细蛇形结构以及CNT的低温敏特性设计，湿度传感器可以分别实现对应变和温度不敏感。虽然整个器件上有四个传感器配置，但是通过结构上的优化实现仅有五条输出排线，极大缩减了整个器件的体积，并能够降低外置匹配电路的复杂性。另外，溅射过程中铬的作用是为了防止金膜在PI表面脱落的问题。
参考图1-图3，本发明应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法的实施例中，包括下列步骤：
S1，湿度传感器制备；
首先，准备一张超薄3～10μm厚的PI薄膜和80～150μm厚的TPU薄膜A，利用范德华力将TPU薄膜一张吸附于玻璃板上，见图2步骤a1；通过设定热压印机压力200～400kPa，温度120～150℃，时间30～90s，将PI薄膜B固压印在TPU薄膜上，见图2步骤a2；然后对PI薄膜进行等离子体(Plasma)处理30～60s，功率100～200w，再将5％～30％浓度的CNT溶液旋涂在PI薄膜表面，见图2步骤a3；在烘台上70～100℃加热5～8min，得到湿度敏感薄膜C；将设计的湿度传感蛇形网络结构数字文件导入纳秒激光器内，然后将薄膜C通过真空吸附在激光刻蚀平台上，将固定好柔性薄膜C的载玻片置于355nm紫外激光器D下，输入预先设计的结构轮廓，通过调整紫外光的功率至3～5W和切割速度100～600mm/min进行1～3次循环切割，见图2步骤a4，待全部轮廓切割完成，用镊子剥掉残留的薄膜E，见图2步骤a5，进而得到预设计的PI表面覆有CNT薄膜的湿度传感器F。
S2，温度传感器制备；
重复S1中的PI和TPU薄膜的制备和处理步骤，见图2步骤b1；得到然后置于磁控溅射炉G中依次溅射铬、金和铂靶材，分别溅射100～140s，180～240s，300～420s，见图2步骤b2；得到温度敏感薄膜H，将设计的温度传感蛇形网络结构数字文件导入纳秒激光器内，然后将薄膜H通过真空吸附在激光刻蚀平台上，将固定好柔性薄膜H的载玻片置于355nm紫外激光器D下，输入预先设计的结构轮廓，通过调整紫外光的功率至3～5W和切割速度300～600mm/min进行3～5次循环切割，见图2步骤b4；待全部轮廓切割完成，用镊子剥掉残留的薄膜I，见图2步骤b5，进而得到预设计的PI表面覆有镀铂薄膜的温度传感器J。
S3，双轴应变传感器制备；
重复S1中的PI和TPU薄膜的制备和处理步骤，见图2步骤c1；得到然后置于磁控溅射炉G中依次溅射铬、金，分别溅射100～140s，240～360s，见图2步骤c2；得到应变敏感薄膜K，将设计的应变敏感“S”形结构数字文件导入纳秒激光器内，然后将薄膜K通过真空吸附在激光刻蚀平台上，将固定好柔性薄膜K的载玻片置于355nm紫外激光器D下，输入预先设计的结构轮廓，通过调整紫外光的功率至3～5W和切割速度300～1000mm/min进行2～6次循环切割，见图2步骤c4；待全部轮廓切割完成，用镊子剥掉残留的薄膜L，见图2步骤c5，进而得到预设计的PI表面覆有镀铂薄膜的应变传感器M1和M2。
S4，传感器集成与封装；
按S1中步骤准备一张吸附在玻璃板上的TPU薄膜，将其吸附在激光刻蚀平台上，将固定好柔性导电薄膜的载玻片置于355nm紫外激光器D下，输入预先设计的结构轮廓，通过调整紫外光的功率至3～5W和切割速度100～300mm/min进行5～10次循环切割，得到顶层封装薄膜N，见图2步骤d1；通过光学显微镜将薄膜N和S1，S2，S3步骤制备的传感器依次自上而下对准，通过设定热压印机压力300～500kPa，温度120～150℃，时间90～180s，得到封装器件O，见图2步骤d2；接下来将器件O置于激光器D下，通过预设的轮廓和过孔将器件O进行对准，通过调整紫外光的功率至4～5W和切割速度100～300mm/min进行30～60次循环切割，得到器件P，见图2步骤d3；接下来用注射器Q在过孔位置注入0.1～0.3mL的低温回流焊锡浆，见图2步骤d4；置于烘台130～150℃条件下加热5～10mim待焊锡固化，即可得到最终的传感器R，通过整套工艺制备的传感器实物如图3所示。
本发明应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，通过在结构上对应变-温度和湿度进行相互隔离设计，传感器在表现出一定的可拉伸行为同时，能够对双轴应变、温度和湿度实现可靠的采集，该技术和器件适用于可穿戴电子设备和皮肤集成的柔性电子。
本发明应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，所制备的传感器，其的柔性可拉伸传感器在与人体贴合的过程中不会使人体产生不适感，且由于其测量湿度的原理为液体的浸润使得传感器的电阻发生变化，因此即使当汗液完全润湿传感器，传感器仍能保持原有的性能和精度；该传感器具有良好的可拉伸性，能与人体皮肤表面实现紧密贴合，并实时检测贴合部位的应变情况。由于传感器与人体表面有封装弹性薄膜作为隔层，因此，可实现对温度和湿度的不敏感，从而使得传感器对应变的检测更加准确，且由于传感器的高灵敏性，其在检测人类面部肌肉微弱变化方面有重要的应用前景。例如，针对面瘫患者的康复训练，将本发明中的传感器阵列化，并将其安装在面瘫患者的面部，从而监测患者在康复训练时的动作是否标准，帮助患者早日康复。本发明通过设计可延展传感结构，结合多模传感模态抑制思路，利用纳秒技术规模化制造技术实现传感器全集成、批量化加工，实现双轴应变-温度-湿度传感器之间的互耦抑制和传感器集成制备，从而达到具有应变-温度-湿度感知且待测信号互不敏感传感器在表皮疾病监测领域应用的目的。

Claims (6)

1.应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1：通过热压印将PI薄膜固定在吸附于玻璃板上的TPU薄膜，对PI薄膜进行等离子体处理，再将碳纳米管溶液旋涂在PI薄膜表面，烘干得到湿度敏感薄膜；将导电薄膜置于纳秒激光器下对准、吸附，输入湿度传感器结构进行刻蚀，剥离残留物得到湿度传感器(2)；
步骤2：通过热压印将PI薄膜固定在吸附于玻璃板上的TPU薄膜，对PI薄膜进行等离子体处理，再将处理过后的PI薄膜置于磁控溅射炉中，依次溅射铬靶材、金靶材、铂靶材，得到表面含铬、金、铂三种金属原子的PI温度敏感薄膜，将设计的湿度传感器结构导入纳秒激光器内，然后将制备的温度敏感薄膜通过真空吸附于激光刻蚀平台，通过激光烧蚀固定的温度敏感薄膜，剥离残留物得到温度传感器(3)；
步骤3：通过热压印将PI薄膜固定在吸附于玻璃板上的TPU薄膜，对PI薄膜进行等离子体处理，然后将其置于磁控溅射炉中，依次溅射铬靶材和金靶材，得到表面含铬、金两种原子的PI应变敏感薄膜，将设计的应变传感器结构导入纳秒激光器内，然后将制备的应变敏感薄膜通过真空吸附在激光刻蚀平台上，通过激光烧蚀固定的应变敏感薄膜，然后剥离残留物得到应变传感器；
步骤4：将上述步骤制备的湿度传感器、温度传感器以及应变传感器依次自上而下对准，在湿度传感器的顶部覆盖一层雕刻有镂空的TPU薄膜，形成传感器件，用热压机将传感器件热压固定；整个传感器件共有五根引线，其中为四根正极线，一根为共地线，由于传感器分布在不同的层，为使所有传感器的一端均能与共地线相连接，用纳米激光刻蚀制备自上而下导通的过孔，在过孔处注入低温回流焊锡，加热焊锡使其固化，最后刻蚀掉多余的TPU，得到封装集成的应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器。
2.根据权利要求1所述的应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，其特征在于，上述步骤1具体为：
PI薄膜的厚度为3～10μm，TPU薄膜的厚度为80～150μm，利用范德华力将TPU薄膜吸附于玻璃板，设定热压印机的压力为200～400kPa，温度120～150℃，时间30～90s，将PI薄膜固压印在TPU薄膜上，对PI薄膜进行等离子体处理30～60s，功率100～200w，再将5％～30％浓度的CNT溶液旋涂在PI薄膜表面，在烘台上70～100℃加热5～8min，得到湿度敏感薄膜；将设计的湿度传感蛇形网络结构数字文件导入纳秒激光器内，然后将薄膜通过真空吸附在激光刻蚀平台上，将固定好柔性薄膜的载玻片置于355nm紫外激光器下，输入预先设计的结构轮廓，通过调整紫外光的功率至3～5W和切割速度100～600mm/min进行1～3次循环切割，待全部轮廓切割完成，剥掉残留的薄膜，得到预设计的PI表面覆有CNT薄膜的湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
利用范德华力将TPU薄膜吸附于玻璃板，设定热压印机的压力为200～400kPa，温度120～150℃，时间30～90s，将PI薄膜固压印在TPU薄膜上，对PI薄膜进行等离子体处理30～60s，然后将PI薄膜置于磁控溅射炉G中依次溅射铬、金和铂靶材，分别溅射100～140s，180～240s，300～420s，得到温度敏感薄膜，将设计的温度传感蛇形网络结构数字文件导入纳秒激光器内，将温度敏感薄膜固定在载玻片上通过真空吸附在355nm紫外激光刻蚀平台上，载入预先设定的结构轮廓，通过调整紫外激光器D的功率至3～5W和切割速度300～600mm/min进行3～5次循环切割，待全部轮廓切割完成，剥掉残留物，得到预设计的PI表面覆有镀铂薄膜的温度传感器。
4.根据权利要求1所述的应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，其特征在于，所述的步骤3具体包括：
利用范德华力将TPU薄膜吸附于玻璃板，设定热压印机的压力为200～400kPa，温度120～150℃，时间30～90s，将PI薄膜固压印在TPU薄膜上，对PI薄膜进行等离子体处理30～60s，然后将PI薄膜置于磁控溅射炉G中依次溅射铬、金，分别溅射100～140s，240～360s，得到应变敏感薄膜，将设计的应变敏感S形结构数字文件导入纳秒激光器内，然后将敏感薄膜通过真空吸附在激光刻蚀平台上，将固定好柔性薄膜的载玻片置于355nm紫外激光器D下，输入预先设计的结构轮廓，通过调整紫外光的功率至3～5W和切割速度300～1000mm/min进行2～6次循环切割；待全部轮廓切割完成，剥掉残留物，得到预设计的PI表面覆有镀铂薄膜的应变传感器。
5.根据权利要求1所述的应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，其特征在于，所述的步骤4具体包括：
通过光学显微镜将制备的湿度传感器、温度传感器以及应变传感器依次自上而下对准，通过设定热压印机压力300～500kPa，温度120～150℃，时间90～180s，得到封装器件，将封装器件置于激光器下，通过预设的轮廓和过孔将封装器件进行对准，通过调整紫外光的功率至4～5W和切割速度100～300mm/min进行30～60次循环切割，得到器件，用注射器在过孔位置注入0.1～0.3mL的低温回流焊锡浆，置于烘台130～150℃条件下加热5～10mim待焊锡固化，即可得到应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器。
6.根据权利要求1所述的应变、温度及湿度互不敏感的可延展传感器的制备方法，其特征在于，制备所得的传感器包括过孔焊锡柱体(1)，顶层设置有湿度传感器(2)，中间设置有温度传感器(3)，底层设置双轴应变传感器(4)，层间设置有连接过孔(5)和封装弹性薄膜(6)。
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