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一種利用微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料調(diào)控實(shí)現(xiàn)傳感器的傳感性能協(xié)同增強(qiáng)的方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用與流程

文檔序號(hào):40385154發(fā)布日期:2024-12-20 12:07閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種利用微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料調(diào)控實(shí)現(xiàn)傳感器的傳感性能協(xié)同增強(qiáng)的方法,其特征在于,包括以下步驟:

2.如權(quán)利要求1所述利用微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料調(diào)控實(shí)現(xiàn)傳感器的傳感性能協(xié)同增強(qiáng)的方法,其特征在于,步驟s2中,所述離子液體前驅(qū)體的制備方法包括以下步驟:將聚合物單體、離子液體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑混合均勻,即得;其中,所述交聯(lián)劑和聚合物單體的質(zhì)量比為(0.05-0.3):1。

3.如權(quán)利要求1所述利用微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料調(diào)控實(shí)現(xiàn)傳感器的傳感性能協(xié)同增強(qiáng)的方法,其特征在于,步驟s2中,制備得到的傳感材料表面微結(jié)構(gòu)具體是由多個(gè)異形單元頭尾交錯(cuò)成列分布,每個(gè)異形單元具有截面成半圓形的頭部、以及沿該頭部扁平化向后擴(kuò)展延伸的尾部。

4.如權(quán)利要求1所述利用微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料調(diào)控實(shí)現(xiàn)傳感器的傳感性能協(xié)同增強(qiáng)的方法,其特征在于,步驟s3中,制備得到的離電型柔性壓力傳感器可實(shí)現(xiàn)0-2mpa內(nèi)線性度高于0.997。

5.如權(quán)利要求1所述利用微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料調(diào)控實(shí)現(xiàn)傳感器的傳感性能協(xié)同增強(qiáng)的方法,其特征在于,步驟s1中,所述類柱狀微結(jié)構(gòu)包括柱形的高度(h),頭尾兩個(gè)側(cè)面的水平半徑(x1,x2)以及頭尾兩個(gè)側(cè)面的垂直半徑(y1,y2)。

6.如權(quán)利要求5所述利用微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料調(diào)控實(shí)現(xiàn)傳感器的傳感性能協(xié)同增強(qiáng)的方法,其特征在于,步驟s1中,所述類柱狀微結(jié)構(gòu)的約束條件包括:各尺寸的下限不低于10μm、上限不超過(guò)100μm、x2>x1,y2<y1。

7.如權(quán)利要求6所述利用微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料調(diào)控實(shí)現(xiàn)傳感器的傳感性能協(xié)同增強(qiáng)的方法,其特征在于,步驟s1中,所述微結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真模擬結(jié)果為:x1=25μm,y1=100μm,x2=65μm,y1=10.2μm。

8.如權(quán)利要求1所述利用微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料調(diào)控實(shí)現(xiàn)傳感器的傳感性能協(xié)同增強(qiáng)的方法,其特征在于,步驟s2具體包括:

9.如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述方法制備得到的同時(shí)兼顧高靈敏、高線性度和寬量程的柔性壓力傳感。

10.如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述方法制備得到的同時(shí)兼顧高靈敏、高線性度和寬量程的柔性壓力傳感在健康監(jiān)測(cè)、可穿戴設(shè)備、機(jī)器人觸覺(jué)、虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域中的應(yīng)用。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種利用微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料調(diào)控實(shí)現(xiàn)傳感器的傳感性能協(xié)同增強(qiáng)的方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用。具體包括:S1以O(shè)gden模型擬合離子凝膠的應(yīng)力應(yīng)變曲線,以類柱狀微結(jié)構(gòu)作為參數(shù)調(diào)整的種子模型,進(jìn)行微結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)仿真,得到線性微結(jié)構(gòu)陣列模型;S2將微結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)出,通過(guò)3D打印得到樹(shù)脂模具,將離子液體前驅(qū)體倒入模具,固化后脫模,即得表面有序分布線性微結(jié)構(gòu)的傳感材料;S3將傳感材料作為中間離子功能層,組裝成離電型柔性壓力傳感器。本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)線性微結(jié)構(gòu)以及調(diào)控離子凝膠功能材料的配比,結(jié)合3D打印技術(shù)和離子液體倒模技術(shù),一體化制備具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的功能材料,制備的傳感器可實(shí)現(xiàn)0?2MPa內(nèi)線性度高于0.997的超靈敏、高線性以及寬量程的同時(shí)兼顧。

技術(shù)研發(fā)人員:謝賽
受保護(hù)的技術(shù)使用者:賽感科技(深圳)有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/12/19
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