[发明专利]一种柔性可穿戴电阻式应变传感器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种柔性可穿戴电阻式应变传感器及其制备方法，电阻式应变传感器包括柔性基底、传感层、电极层以及保护层。本发明的可穿戴电阻式应变传感器相对于其它同类型传感器而言，具有快速大面积制备、稳定性好、灵敏度高、操作简便等特点，其可以穿戴在人体的皮肤表面，在人体运动检测、智能医疗服务方面等方面具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种柔性可穿戴电阻式应变传感器制备方法，/n柔性可穿戴电阻式应变传感器，包括：/n阻隔层，其形成于皮肤上接触到测量的区域内；/n传感层，包括结构层和敏感层，结构层形成于阻隔层的上表面，敏感层形成于结构层的上表面；/n电极层，包括两条从敏感层的表面引出的电极；/n保护层，保护层位于电极层的上方；/n其特征在于：包括柔性传感器结构层的制备和柔性可穿戴电阻式传感器的制备：/n柔性可穿戴电阻式传感器的制备包括以下步骤：/nS1、将PDMS旋涂在硅基底上，得到厚度为15-20μm的阻隔层；/nS2、制备结构层，并将结构层放置在步骤S1所述的阻隔层上，待固化后随阻隔层一同从基底上剥离下来；/nS3、用溅射沉积的方法在结构层上沉积一层Pt作为敏感层，以较小的弧度弯曲结构层，从而诱导敏感层产生与结构层具有相同宽度和长度的裂纹；/nS4、引出至少两条电极，电极的一端接触所述敏感层，另一端探出所述敏感层；/nS5、在所述敏感层表面涂一层柔性高分子聚合物作为保护层，形成覆盖敏感层，并与所述阻隔层共同包裹所述传感层和电极层；/n柔性传感器结构层的制备包括下述步骤：/nS2.1、SU-8负光刻胶通过旋涂法均匀的涂在硅基底上；/nS2.2、将带有应力集中结构和应力释放结构的掩模板放置在SU-8光刻胶上并以一定能量进行曝光，曝光后烘箱上软烘焙；/nS2.3、为获得具有特定尺寸的裂纹，将上述曝光后的样品在显影液中显影一段时间后，并重复步骤S2.2；/nS2.4、将上述样品在显影液中显影，从显影溶液中取出后恒温晒干获得具有裂纹图案母板；/nS2.5、将紫外固化材料聚氨酯丙烯酸酯滴涂在上述母板上，利用一块干净的PET基底压印在材料上，然后放置在紫外光下以一定的能量进行固化，复制结构的压印胶固化后粘附在PET上，一起从母板上剥离下来；/nS2.6、将聚二甲基硅氧烷滴涂在上述聚氨酯丙烯酸酯上，待固化后剥离得到与母板具有相同裂纹结构的结构层。/n