CN115028887B - 基于二维碳化钛/聚苯胺的柔性压阻式压力传感器及其制备方法和电子皮肤传感应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于二维纳米材料的柔性可穿戴传感器技术领域，具体涉及基于二维碳化钛/聚苯胺的柔性压阻式压力传感器及其制备方法和应用。所述Ti₃C₂T_x纳米材料通过选择性蚀刻法得到的手风琴状纳米片结构，所述PANI纳米材料通过化学聚合法得到的纳米杆结构，所述Ti₃C₂T_x/PANI纳米复合材料的形貌为手风琴状纳米片以及纳米杆的组合。将高度多孔的三聚氰胺海绵交替浸没在两种材料的悬浮液中在静电力作用下沉积组装成膜构建压力敏感器件，进而将压力敏感器件封装在柔性叉指电极之上得到柔性可穿戴传感器。基于本发明方法制备的柔性可穿戴传感器，可以实现对范围为0‑28kPa的力的精确感知及超快的响应/恢复时间。

Description

基于二维碳化钛/聚苯胺的柔性压阻式压力传感器及其制备 方法和电子皮肤传感应用

技术领域

本发明属于二维纳米材料的柔性可穿戴传感器技术领域，具体涉及基于二维碳化钛/聚苯胺的柔性压阻式压力传感器及其制备方法和电子皮肤传感应用。

背景技术

人体生命活动信号是重要的检测指标，其检测对于人体健康、身体状态具有极其重要的意义。近年来的可穿戴设备市场中，应用在人体生命信号检测等领域的电子产品日益增多，在众多可穿戴设备中，传感器是其核心的零件。嵌入式可穿戴设备中的传感器将人体生命活动的机械信号转换成电信号而输出，例如人体的呼吸率，脉搏跳动次数，心率等生命体征信号，从而便于检测被测试者的生命活动状态和身体健康系数。目前市场上大多数可用的可穿戴产品采用智能手表如Apple Watch和健身带的形式。可以为消费者提供有关活动、身体动作和一些生命体征的信息。尽管取得了这些成功，但多数仍然是固定在硬质基底上，不能很好的满足可穿戴的要求。在实际临床应用中的使用受到限制，主要是由于它们的准确性，有效性和可靠性有限。此外，现有设备的体积刚性和不灵活性限制了使用的舒适性和持续时间以及传感器的放置位置有限。因此，人们迫切需要小巧、弹性好和易弯曲的可穿戴产品，柔性电子技术的兴起将为大面积电子领域提供新的技术支持。基于柔性材料制备的可穿戴力学传感器具有体积小，灵活性高，佩戴舒适，灵敏度高等一系列的优势。由于其轻薄便携，坚固，可以无缝集成到任何表面上，这在传统机电传感器中难以实现。并且可以与皮肤完美契合呈现出良好应用前景。

聚苯胺(PANI)作为导电聚合物之一，因为具有高导电率、良好的环境稳定性、制备方法简便和低的制造成本等一系列优点，使其在柔性压力传感器中也具有良好的应用前景。

过渡金属碳化物和氮化物(MXene)已经成为一个新兴的、快速增长的二维(2D)材料家族，在许多领域都有应用，如能源储存、电磁干扰屏蔽、气体传感、催化等。由于MXene纳米片具有丰富的极性基团，它在水和有机溶剂中表现出良好的分散性。因此，MXene可以很容易地被加载到海绵、气凝胶或纸质基材上，通过一种简单的、可大规模生产的浸涂方法来制造高灵敏度的压力传感器。二维碳化钛Ti₃C₂T_x作为最具有代表性的MXene家族中的一员，具有大比表面积和高导电性的优点，这使得它在开发高性能压力传感器方面显示出巨大潜力。然而，MXene像其他二维纳米材料一样容易团聚。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明通过浸涂法技术结合蚀刻法和化学聚合法制备出了Ti₃C₂T_x纳米片/PANI纳米杆复合材料，将Ti₃C₂T_x/PANI复合材料负载在三聚氰胺海绵上制备而成的柔性压阻式压力传感器，可以实现对低至10.2Pa的压力进行监测，具有宽的感测范围、超高的灵敏度、快速的响应/恢复时间和杰出的循环稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：基于Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料，所述Ti₃C₂T_x纳米材料通过选择性蚀刻法得到的手风琴状纳米片结构，所述PANI纳米材料通过化学聚合法得到的纳米杆结构，所述Ti₃C₂T_x/PANI纳米复合材料的形貌为手风琴状纳米片以及纳米杆的组合。

本发明进一步的技术方案，

所述Ti₃C₂T_x纳米材料的长度为2～5μm；所述PANI纳米材料的长度为0.5～1μm。

本发明还包括一种基于Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料的制备方法，

①蚀刻法制备Ti₃C₂T_x手风琴状纳米片：

在搅拌的条件下，将LiF分散到盐酸溶液中，缓慢加入碳钛化铝(MAX)，混合溶液在一定温度下搅拌24h；加入去离子水，离心5min，然后将上清液倒出，重复上述过程直到上清液的PH值达到规定值，将获得的沉淀物分散在去离子水中，在氩气流的保护下将所得溶液超声1h，超声后离心1h，从上层收集Ti₃C₂T_x溶液，将Ti3C2Tx溶液在低温下保存；

②化学聚合法合成PANI纳米杆：

将苯胺和过硫酸铵分别溶解在盐酸水溶液中，并将两种溶液预冷至一定温度，将过硫酸铵溶液缓慢滴入苯胺溶液当中，整个过程在冰浴和磁力搅拌的条件下进行1h，通过去离子水反复洗涤后，在氨水溶液中搅拌24h，经去离子水和乙醇反复洗涤并干燥12h后，即得到墨绿色的PANI粉末；

②Ti₃C₂T_x和PANI复合于三聚氰胺海绵

将Ti₃C₂T_x和PANI配置成一定浓度的溶液，三聚氰胺海绵进行预处理，将三聚氰胺海绵浸没在Ti₃C₂T_x纳米片溶液中30min，将多余的溶液挤出并干燥5h，将三聚氰胺海绵浸入PANI纳米杆溶液中30min，将多余的液体挤出并干燥5h，使三聚氰胺海绵表面附着有Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料。

本发明进一步的技术方案，

所述步骤①中

盐酸水溶液的浓度为9M，LiF的盐酸水溶液浓度为0.1g/mL，

或，搅拌温度为35℃，

或，所述离心转速为3500r/min，PH规定值为6；

所述步骤②中

苯胺和过硫酸铵的质量比为1:3，所述苯胺的盐酸水溶液为0.093g/mL，所述过硫酸铵的盐酸水溶液为0.285g/mL，盐酸水溶液为1M，预冷温度为0℃，

或，所述氨水溶液质量分数为33％，干燥温度为60℃，

所述步骤③中，Ti₃C₂T_x纳米片溶液浓度为5mg/mL，PANI纳米杆溶液浓度为10mg/mL，干燥温度均为50℃。

本发明还包括基于二维碳化钛/聚苯胺的柔性压阻式压力传感器，所述压阻式压力传感器包括三聚氰胺Ti₃C₂T_x/PANI纳米复合材料、柔性叉指电极、PI胶带、电极；

所述纳米复合材料固定在柔性叉指电极表面；

所述述压阻式压力传感器为表面具有粗糙纳米杆结构的高度多孔结构。

本发明进一步的技术方案，

所述传感机理为：

未受到外界压力时，传感器和叉指电极之间仅有小部分接触，电子通道较少，所产生的接触电阻较大，因此导致传感器的初始电流信号较小，

当施加外界压力之后，Ti₃C₂T_x/PANI复合材料由于其具有较高的表面粗糙度和大的比表面积，与电极之间开始产生大量的接触位点，接触电阻迅速减小，同时传感器自身也因为其高度多孔结构，骨架在受到压力时开始坍塌，空隙中的空气被挤出，导电通道逐渐增多，由此导致电阻降低，

当外界压力消失时，由于三聚氰胺海绵自身的弹性，传感器将恢复到原始状态，接触面积减少电流信号降低；

或，所述压阻式压力传感器的感测范围为0-28kPa。

本发明还包括二维碳化钛/聚苯胺的柔性压阻式压力传感器的制备方法，

以柔性PET为基底、AgNWs材质为电极的叉指电极置于三聚氰胺基复合物之下，在叉指电极的两端分别引出两个电极作为传感器的信号输出端，然后通过绝缘PI胶带将Ti3C2Tx/PANI基三聚氰胺海绵固定在叉指电极之上。

本发明还包括基于Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料的柔性压阻式压力传感器的应用，

所述压力传感器应用于人造电子皮肤，

所述人造电子皮肤包括十六个压阻式压力传感器、4×4单元的柔性叉指电极阵列和电极；

所述压阻式压力传感器固定于4×4单元的柔性叉指电极阵列之上，通过电极与数据采集仪相连；

所述人造电子皮肤检测到外界压力的大小及分布情况，并生成与其对应的2D和3D数据图。

本发明还包括基于二维碳化钛/聚苯胺的柔性压阻式压力传感器的电子皮肤传感应用，

所述压力传感器应用于压力实时检测系统，

所述压力实时检测系统包括压阻式压力传感器、数据无线传输系统和数据检测APP。

本发明进一步的技术方案，

所述压阻式压力传感器通过电极与数据无线传输系统相连；

所述数据检测APP用于实时检测压阻式压力传感器的响应值，从而推断出当前的运动状态。

本发明基于Ti₃C₂T_x和PANI的柔性压阻式压力传感器及其制备方法和应用的有益之处：

本发明的传感器具有超高的灵敏度(18.5kPa^-1)、快速的响应/恢复时间(55ms/50ms)、较宽的感测范围(0kPa-28kPa)、高达10000次的优异循环稳定性等一系列优点。利用复合物和叉指电极之间的接触电阻，大幅提高了传感器的灵敏度，可以同时满足对大压力(各类关节的运动等)和微小压力(脉搏、血压等)人体生理信号的检测，是具有优异发展潜力的柔性可穿戴传感器。

附图说明

图1为本发明实施例Ti₃C₂T_x/PANI纳米复合材料的传感器示意图；

图2为本发明实施例Ti₃C₂T_x/PANI纳米复合材料的X射线衍射图；

图3为本发明实施例Ti₃C₂T_x/PANI纳米复合材料的SEM图像：

其中，(a)Ti₃C₂T_x手风琴状纳米片；

(b)PANI纳米杆；

(c)Ti₃C₂T_x/PANI三聚氰胺基复合材料的宏观图像，插图为单个三聚氰胺海绵的骨架放大图；

(d)Ti₃C₂T_x/PANI三聚氰胺基复合材料的单个骨架图像，插图为骨架表面微观形貌的放大图；

图4为本发明实施例压力传感器在受到0-28kPa压力时的电流响应值曲线图；

图5为本发明实施例压力传感器在受到3.35kPa、7.05kPa、9.87kPa、12.05kPa、15.42kPa、23.52kPa压力时的重复性测试；

图6为本发明实施例压力传感器在受到3.35kPa、7.05kPa、9.87kPa、12.05kPa、15.42kPa、23.52kPa压力时的电流-电压曲线测试图；

图7为本发明实施例压力传感器件测试次数为10000次的重复性测试图；

图8为本发明实施例压力传感器件感知微小物体重量的测试图；

图9为本发明实施例压力传感器件在3.2kPa压力的加载和卸载下的响应/恢复时间；

图10为本发明实施例在固定频率压力的加载和卸载下，传感器电流响应值和压力响应值的对比图；

图11为本发明实施例在不同频率的固定压力加载和卸载下，传感器的电流响应值；

图12为本发明实施例将压力传感器件固定在手腕处，传感器感知脉搏产生的电流响应曲线图；

图13为本发明实施例将压力传感器件固定在指关节处，传感器感知关节弯曲角度产生的电流响应曲线图；

图14为本发明实施例基于Ti₃C₂T_x/PANI三聚氰胺海绵组装而成的4×4单元的电子皮肤：

其中，(a)置于电子皮肤上的钥匙的照片；

(b)钥匙对应的2D压力映射图；

(c)钥匙对应的3D柱状图；

(d)置于电子皮肤上的砝码的照片；

(e)砝码对应的2D压力映射图；

(f)砝码对应的3D柱状图；

图15为本发明实施例数据实时监测系统手机端界面：

其中，(a)初始界面；

(b)肌肉运动；

(c)呼吸。

具体实施方式

下面结合附图对其具体实施方式作进一步阐述。

实施例1：

基于Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料，所述Ti₃C₂T_x纳米材料通过选择性蚀刻法得到的手风琴状纳米片结构，所述PANI纳米材料通过化学聚合法得到的纳米杆结构，所述Ti₃C₂T_x/PANI纳米复合材料的形貌为手风琴状纳米片以及纳米杆的组合。

Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料的X射线衍射图谱如图2所示，除了Ti₃C₂T_x和PANI纳米材料，无任何其他杂质衍射峰。Ti₃C₂T_x/PANI基三聚氰胺复合物的扫描电子显微镜照片如图3所示，Ti₃C₂T_x纳米片的长度范围在2～5μm，PANI纳米杆的长度范围在0.5～1μm，两种纳米材料复合在具有高度多孔结构的三聚氰胺海绵上后，显示出了较高的表面粗糙度。

基于Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料的制备方法，

①蚀刻法制备Ti₃C₂T_x手风琴状纳米片：在搅拌的条件下，将2g LiF分散到20mL盐酸(9M)中。向上述溶液中缓慢加入2g碳钛化铝(MAX)后，混合溶液在35℃的条件下搅拌二十四小时。将去离子水加入所得产物当中，并以3500转/分钟离心五分钟。重复这个过程直到上述溶液的上清液PH值到达6。随后，将获得的沉淀物分散在去离子水中。在氩气流的保护下，将所得溶液超声一小时。将超声后的溶液再以3500转/分钟的转速离心一小时，从上层收集Ti₃C₂T_x溶液。最后将Ti₃C₂T_x溶液在低温下保存。

②化学聚合法合成PANI纳米杆：制备1M的盐酸水溶液50mL，并将4.66g苯胺溶解在上述溶液中。将14.26g过硫酸铵分散在26mL的去离子水中。将上述两种溶液放置在冰浴中，在持续搅拌的条件下，将温度降低至0℃左右。随后，将预冷的过硫酸铵溶液慢慢滴入苯胺单体溶液中，以引发聚合过程。反应在冰浴中进行了一小时，通过过滤和去离子水洗涤可以得到反应产物。最后，将产物在33％的氨水溶液中搅拌二十四小时，再经过去离子水与乙醇反复的洗涤和在60℃下真空干燥十二小时后，得到外观呈墨绿色的PANI粉末。

③控制步骤①中Ti₃C₂T_x的溶液浓度为5mg/mL，步骤②中PANI的溶液浓度为10mg/mL，将三聚氰胺海绵切割为10mm×10mm×10mm的小立方体，然后交替用乙醇和去离子水清洗干净。将原始三聚氰胺海绵浸入Ti₃C₂T_x溶液中三十分钟，然后将多余的Ti₃C₂T_x水溶液挤出并在50℃的烘箱中干燥五个小时。将得到的Ti₃C₂T_x三聚氰胺海绵浸入墨绿色的PANI溶液中并重复上述操作。使三聚氰胺海绵表面附着有Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料。

实施例2：

基于Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料的柔性压阻式压力传感器，传感器的结构示意图如图1所示，柔性叉指电极4以柔性PET为基底，AgNWs墨水为叉指电极，信号输出电极3从叉指电极两端引出，绝缘PI胶带1将传感器件2固定在叉指电极表面。

所述传感机理为：

未受到外界压力时，传感器和叉指电极之间仅有小部分接触，电子通道较少，所产生的接触电阻较大，因此导致传感器的初始电流信号较小，

当施加外界压力之后，Ti₃C₂T_x/PANI复合材料由于其具有较高的表面粗糙度和大的比表面积，与电极之间开始产生大量的接触位点，接触电阻迅速减小，同时传感器自身也因为其高度多孔结构，骨架在受到压力时开始坍塌，空隙中的空气被挤出，导电通道逐渐增多，由此导致电阻降低，

当外界压力消失时，由于三聚氰胺海绵自身的弹性，传感器将恢复到原始状态，接触面积减少电流信号降低；

所述压阻式压力传感器的感测范围为0-28kPa。

基于Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料的柔性压阻式压力传感器的制备方法，

以柔性PET为基底、AgNWs材质为电极的叉指电极置于三聚氰胺基复合物之下，在叉指电极的两端分别引出两个电极作为传感器的信号输出端，然后通过绝缘PI胶带将Ti₃C₂T_x/PANI基三聚氰胺复合物固定在叉指电极之上。

图4所示为Ti₃C₂T_x/PANI纳米复合材料传感器对压力范围为0-28kPa的力的电流响应值。通过对单柱压缩实验机的实验参数进行设置，在室温(25℃)下对柔性可穿戴传感器进行传感性能测试。响应值的定义为ΔI/I₀，ΔI为传感器受到压力后的电流值减去未受到压力时的电流值，I₀为传感器未受到压力时的电流值。柔性可穿戴传感器的灵敏度可以分为三个线性区域：0kPa-2kPa的低压范围内灵敏度S₁＝3.7kPa^-1，2kPa-16.3kPa的中压范围内灵敏度S₂＝18.5kPa^-1，16.3kPa-28.1kPa的高压范围内灵敏度S₃＝7.1kPa^-1。

分别对Ti₃C₂T_x/PANI基三聚氰胺传感器施加3.35kPa、7.05kPa、9.87kPa、12.05kPa、15.42kPa、23.52kPa的压力，结果如图5所示。在相同压力下的四个重复周期内，传感器的响应值没有明显变化，证明传感器具有优异的重复性。

图6显示了当传感器分别受到3.35kPa、7.05kPa、9.87kPa、12.05kPa、15.42kPa、23.52kPa的压力时，传感器电压从-1V-1V变化时的电流曲线。在不同压力下，传感器的电压和电流曲线具有明显的线性关系，证明传感器件和叉指电极之间的接触十分稳定。

对传感器进行次数为10000的循环加载-卸载测试，结果如图7所示。从图中可以发现，在测试的开头和结尾，传感器的电流信号只有小幅度的波动，证明传感器具有杰出的长期稳定性。

如图8所示，对传感器进行微小物体压力测试。当施加压力大小为10.2Pa时，传感器的电流值发生了变化，在压力释放后，电流值重新恢复到之前未施加压力时的电流值。从结果可以看出，传感器的最低检测限为10.2Pa。

如图9所示，在3.2kPa压力的加载和卸载下传感器表现出55ms/50ms的快速响应/恢复时间，足以满足实际需求。

图10所示为在固定频率的压力下，传感器的电流响应值和压力值的对比图。从图中可以看出，传感器的响应曲线和所施加的压力曲线表现出高度的一致性，证明了传感器的卓越性能。

图11所示为对传感器施加不同压缩速度的压力，传感器的电流响应值曲线。从图中可以观察到，传感器的响应值并未受到压缩速度的影响，证明传感器在不同速度的外力下依然可以完成精确的测量。

实施例3：

基于Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料的柔性压阻式压力传感器的应用，

所述压力传感器应用于人造电子皮肤，

所述人造电子皮肤包括十六个压阻式压力传感器、4×4单元的柔性叉指电极阵列和电极；

所述压阻式压力传感器固定于4×4单元的柔性叉指电极阵列之上，通过电极与数据采集仪相连；

所述人造电子皮肤检测到外界压力的大小及分布情况，并生成与其对应的2D和3D数据图。

图12所示为将传感器固定在手腕处，对人体生理信号中的脉搏信号进行采集。从图中可以清晰的观察到脉搏的每一次跳动，同时脉搏的“P”、“T”、“D”三个特征峰也被传感器所捕捉到。证明传感器能检测到人体运动过程中的微弱生理信号。

图13所示为将传感器固定在手指的指关节处，对人体生理信号中的关节弯曲角度进行采集。从图中可以看出，当弯曲角度分别为0°、30°、60°、90°时，传感器输出了不同幅值的电流信号，当重复上述动作时，传感器依然展现出了出色的重复性。证明传感器能检测到人体运动过程中的大压力信号。

图14所示为基于柔性基板的4×4电子皮肤。如图14(a)所示，当一把钥匙被放置于电子皮肤顶端时，输出信号的2D映射图可以清晰的显示出放置物体的轮廓(14(c-d))。同时，当用砝码替换钥匙放置在电子皮肤顶端时，输出信号显示出了砝码的轮廓及相对更高的输出信号值(图14(e-f))。

柔性可穿戴传感器通过利用叉指电极和传感器件之间的接触电阻，以低的成本大幅提高了传感器的灵敏度，有效解决了传统可穿戴传感器无法以较低成本制备高灵敏度传感器的问题。

实施例4：

基于Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料的柔性压阻式压力传感器的应用，

所述压力传感器应用于压力实时检测系统，

所述压力实时检测系统包括压阻式压力传感器、数据无线传输系统和数据检测APP。

所述压阻式压力传感器通过电极与数据无线传输系统相连；

所述数据检测APP用于实时检测压阻式压力传感器的响应值，从而推断出当前的运动状态。

图15所示为移动手机端的APP界面，当手机端和数据实时检测系统的蓝牙连接成功后，会显示“Ready to receive data”的英文界面。如图15(b)，传感器贴附在小臂的肱桡肌，手部的每一次握拳都可以被捕捉并显示在移动APP端。同样的，传感器被贴附腰带内侧，随着被测者的呼气和吸气，移动端也可以观察到图15(c)。

本发明构建了人体运动检测系统，该系统通过柔性可穿戴传感器采集人体运动信号，通过数据无线传输系统将数据实时传输至具有人机交互界面的APP，对运动状态进行实时显示，显示出潜在的人体运动检测的价值。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于二维碳化钛和聚苯胺的纳米复合材料的制备方法，其特征是：

Ti₃C₂T_x纳米材料通过选择性蚀刻法得到的手风琴状纳米片结构，PANI纳米材料通过化学聚合法得到的纳米杆结构，Ti₃C₂T_x/PANI纳米复合材料的形貌为手风琴状纳米片以及纳米杆的组合；

所述Ti₃C₂T_x纳米材料的长度为2～5μm；所述PANI纳米材料的长度为0.5～1μm，

①蚀刻法制备Ti₃C₂T_x手风琴状纳米片：

在搅拌的条件下，将LiF分散到盐酸溶液中，缓慢加入碳钛化铝MAX，混合溶液在一定温度下搅拌24h；加入去离子水，离心5min，然后将上清液倒出，重复上述过程直到上清液的PH值达到规定值，将获得的沉淀物分散在去离子水中，在氩气流的保护下将所得溶液超声1h，超声后离心1h，从上层收集Ti₃C₂T_x溶液，将Ti₃C₂T_x溶液在低温下保存；

②化学聚合法合成PANI纳米杆：

将苯胺和过硫酸铵分别溶解在盐酸水溶液中，并将两种溶液预冷至一定温度，将过硫酸铵溶液缓慢滴入苯胺溶液当中，整个过程在冰浴和磁力搅拌的条件下进行1h，通过去离子水反复洗涤后，在氨水溶液中搅拌24h，经去离子水和乙醇反复洗涤并干燥12h后，即得到墨绿色的PANI粉末；

③Ti₃C₂T_x和PANI复合于三聚氰胺海绵

将Ti₃C₂T_x和PANI配置成一定浓度的溶液，三聚氰胺海绵进行预处理，将三聚氰胺海绵浸没在Ti₃C₂T_x纳米片溶液中30min，将多余的溶液挤出并干燥5h，将三聚氰胺海绵浸入PANI纳米杆溶液中30min，将多余的液体挤出并干燥5h，使三聚氰胺海绵表面附着有Ti₃C₂T_x和PANI的纳米复合材料；

所述步骤①中

盐酸水溶液的浓度为9M，LiF的盐酸水溶液浓度为0.1g/mL，

或，搅拌温度为35℃，

或，所述离心转速为3500r/min，pH规定值为6；

所述步骤②中

苯胺和过硫酸铵的质量比为1:3，所述苯胺的盐酸水溶液为0.093g/mL，所述过硫酸铵的盐酸水溶液为0.285g/mL，盐酸水溶液为1M，预冷温度为0℃，

或，所述氨水溶液质量分数为33％，干燥温度为60℃，

所述步骤③中，Ti₃C₂T_x纳米片溶液浓度为5mg/mL，PANI纳米杆溶液浓度为10mg/mL，干燥温度均为50℃。

2.基于权利要求1所述的方法制备的二维碳化钛/聚苯胺的柔性压阻式压力传感器，其特征是：所述压阻式压力传感器包括三聚氰胺Ti₃C₂T_x/PANI纳米复合材料、柔性叉指电极、PI胶带、电极；

所述纳米复合材料固定在柔性叉指电极表面；

所述压阻式压力传感器为表面具有粗糙纳米杆结构的高度多孔结构；

所述传感机理为：

未受到外界压力时，传感器和叉指电极之间仅有小部分接触，电子通道较少，所产生的接触电阻较大，因此导致传感器的初始电流信号较小，

当施加外界压力之后，Ti₃C₂T_x/PANI复合材料由于其具有较高的表面粗糙度和大的比表面积，与电极之间开始产生大量的接触位点，接触电阻迅速减小，同时传感器自身也因为其高度多孔结构，骨架在受到压力时开始坍塌，空隙中的空气被挤出，导电通道逐渐增多，由此导致电阻降低，

当外界压力消失时，由于三聚氰胺海绵自身的弹性，传感器将恢复到原始状态，接触面积减少，电流信号降低；

或，所述压阻式压力传感器的感测范围为0-28kPa。

3.基于权利要求2所述的二维碳化钛/聚苯胺的柔性压阻式压力传感器的制备方法，其特征在于：

以柔性PET为基底、AgNWs材质为电极的叉指电极置于三聚氰胺基复合物之下，在叉指电极的两端分别引出两个电极作为传感器的信号输出端，然后通过绝缘PI胶带将Ti₃C₂T_x/PANI基三聚氰胺海绵固定在叉指电极之上。

4.基于权利要求2所述的二维碳化钛/聚苯胺的柔性压阻式压力传感器的电子皮肤传感应用，或，所述压力传感器通过权利要求3所述的方法制备，其特征在于：

所述压力传感器应用于人造电子皮肤，

所述人造电子皮肤包括十六个压阻式压力传感器、4×4单元的柔性叉指电极阵列和电极；

所述压阻式压力传感器固定于4×4单元的柔性叉指电极阵列之上，通过电极与数据采集仪相连；

所述人造电子皮肤检测到外界压力的大小及分布情况，并生成与其对应的2D和3D数据图。

5.基于权利要求2所述的二维碳化钛/聚苯胺的柔性压阻式压力传感器的电子皮肤传感应用，或，所述压力传感器通过权利要求3所述的方法制备，其特征在于：

所述压力传感器应用于压力实时检测系统，

所述压力实时检测系统包括压阻式压力传感器、数据无线传输系统和数据检测APP。

6.根据权利要求5所述的基于二维碳化钛/聚苯胺的柔性压阻式压力传感器的电子皮肤传感应用，其特征是：

所述压阻式压力传感器通过电极与数据无线传输系统相连；

所述数据检测APP用于实时检测压阻式压力传感器的响应值，从而推断出当前的运动状态。