，所述薄弱段12容易產(chǎn)生較大的裂紋和/或斷裂分離，構(gòu)成斷路。另外，在所述編織搭接點(diǎn)11，所述石墨烯纖維之間具有較大的接觸電阻，當(dāng)所述石墨烯編織網(wǎng)I產(chǎn)生形變時(shí)，編織搭接點(diǎn)11的石墨烯纖維之間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移，相互靠近或相互遠(yuǎn)離，造成石墨烯纖維之間的接觸電阻增大或減小。
[0040]所述觸點(diǎn)電極3設(shè)置在所述石墨烯編織網(wǎng)I上，用于在石墨烯編織網(wǎng)上連接導(dǎo)線，便于通入監(jiān)測(cè)信號(hào)。所述觸點(diǎn)電極在所述石墨烯編織網(wǎng)上的位置可以根據(jù)實(shí)際使用的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)置在不同位置的所述觸點(diǎn)電極用于對(duì)不同位置的形變和振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在石墨烯編織網(wǎng)I上可以設(shè)置多個(gè)觸點(diǎn)電極，以增強(qiáng)對(duì)石墨烯網(wǎng)形變的監(jiān)測(cè)，一張石墨烯網(wǎng)上至少應(yīng)設(shè)置兩個(gè)觸點(diǎn)電極，以使監(jiān)測(cè)電流流經(jīng)所述石墨烯編織網(wǎng)。
[0041]所述柔性基材2用于承載所述石墨烯編織網(wǎng)I和觸點(diǎn)電極3。由于所述石墨烯編織網(wǎng)結(jié)構(gòu)較脆弱，不適于直接使用，所述柔性基材2對(duì)所述石墨烯編織網(wǎng)起保護(hù)作用，并有助于其產(chǎn)生與被監(jiān)測(cè)環(huán)境中相應(yīng)的形變和振動(dòng)。所述柔性基材2具有良好的彈性形變能力，其與所述石墨烯編織網(wǎng)緊密接合，所述石墨烯編織網(wǎng)能夠隨所述柔性基材2 —同產(chǎn)生形變。在所述柔性基材2產(chǎn)生拉伸形變時(shí)，與柔性載體緊密貼合的所述石墨烯編織網(wǎng)也會(huì)產(chǎn)生相同的拉伸形變，當(dāng)拉伸作用力消失后，所述柔性基材2恢復(fù)到初始形狀，協(xié)助所述石墨烯網(wǎng)恢復(fù)到初始形狀。
[0042]所述引線4連接在所述觸點(diǎn)電極3上，從所述石墨烯柔性傳感器中向外引出，用于連接外部監(jiān)測(cè)設(shè)備，將監(jiān)測(cè)電流引入所述石墨烯編織網(wǎng)中。至少有兩支所述引線4分別連接在兩個(gè)觸點(diǎn)電極上，以使監(jiān)測(cè)電流正常導(dǎo)通。
[0043]所述石墨烯編織網(wǎng)由多條石墨烯纖維編織而成，特別的，由于成型方法的不同，所述石墨烯纖維可以是完整的條形纖維結(jié)構(gòu)，也可以由多個(gè)較短的石墨烯條段連接構(gòu)成。石墨烯條帶可以依次排列或者并排排列，拼湊成具有分段式結(jié)構(gòu)的石墨烯纖維。
[0044]本發(fā)明所述的石墨烯柔性傳感器在工作狀態(tài)下，石墨烯編織網(wǎng)中通有監(jiān)測(cè)電流，當(dāng)所述石墨烯編織網(wǎng)產(chǎn)生拉伸形變時(shí)，所述薄弱段12產(chǎn)生裂紋和/或斷裂，石墨烯編織網(wǎng)的電阻大幅上升從而對(duì)監(jiān)測(cè)電流產(chǎn)生影響。當(dāng)所述石墨烯編織網(wǎng)產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，所述編織搭接點(diǎn)11上石墨烯纖維的搭接情況和薄弱段12的結(jié)構(gòu)受到振動(dòng)影響，引起石墨烯網(wǎng)的電阻變化從而影響監(jiān)測(cè)電流。本發(fā)明的石墨烯編織網(wǎng)通過(guò)宏觀編織結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)的共同作用，既具有良好的形變量，又具有較大的電阻應(yīng)變靈敏系數(shù)。本發(fā)明提供的石墨烯柔性傳感器適用于對(duì)形變和振動(dòng)的同時(shí)監(jiān)測(cè)，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的使用和分析。
[0045]在具體的實(shí)施例中，優(yōu)選的，如圖2所示，所述石墨烯材料由石墨烯晶片構(gòu)成，例如在所述石墨烯纖維中，所述石墨烯晶片堆疊排列成鱗片式結(jié)構(gòu)。鱗片式結(jié)構(gòu)是一種膜構(gòu)型，這種結(jié)構(gòu)有排列規(guī)整、相互堆疊的小晶片構(gòu)成，不僅保持了單個(gè)晶片本身的特性，也使得整體膜結(jié)構(gòu)變得柔軟，能夠?qū)崿F(xiàn)大尺度、大角度的形變。當(dāng)鱗片式結(jié)構(gòu)的石墨烯材料產(chǎn)生拉伸形變時(shí)，晶片與晶片之間的重疊部分會(huì)減小，即圖2中Wtl變小，從而造成石墨烯材料的導(dǎo)電性能降低，電阻上升。所以，由微觀結(jié)構(gòu)呈鱗片式結(jié)構(gòu)的石墨烯材料編織形成的石墨烯編織網(wǎng)具有更好的形變能力和更高的電阻應(yīng)變靈敏系數(shù)，適合作為傳感元件。
[0046]特別的，所述石墨烯編織網(wǎng)I可以具有矩形的孔隙結(jié)構(gòu)，也可以具有三角形的孔隙結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)傳感器的實(shí)際使用情況，對(duì)石墨烯編織網(wǎng)的編織形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，本發(fā)明不對(duì)編織形式進(jìn)行限制。例如，在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，如圖3、4所示，所述石墨烯編織網(wǎng)I可以有縱向石墨烯纖維和橫向石墨烯纖維編織構(gòu)成，所述石墨烯編織網(wǎng)I中具有矩形孔隙，所述石墨烯纖維在編織搭接點(diǎn)11處垂直相交。圖3所示的石墨烯編織網(wǎng)I在兩個(gè)相互垂直的方向上具有更優(yōu)的形變能力，并且可以準(zhǔn)確的反映垂直于石墨稀編織網(wǎng)I方向的形變和振動(dòng)。當(dāng)所述石墨稀編織網(wǎng)I產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，所述石墨稀纖維在編織搭接點(diǎn)11可能產(chǎn)生靠近貼緊或相互遠(yuǎn)離等結(jié)構(gòu)變化，當(dāng)編織搭接點(diǎn)11的石墨烯纖維貼緊時(shí)，其間的接觸電阻變小，當(dāng)編織搭接點(diǎn)11的石墨烯纖維相互遠(yuǎn)離時(shí)，其間的接觸電阻變大，從而影響到監(jiān)測(cè)電流的大小。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，石墨烯纖維還可以從三個(gè)方向編織形成石墨烯編織網(wǎng)1，形成的石墨烯編織網(wǎng)I中具有三角形孔隙。具有三向纖維的石墨烯編織網(wǎng)I結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，能夠?qū)Ω鱾€(gè)方向的拉伸變形作出響應(yīng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以以其他編織形式形成石墨烯編織網(wǎng)1，本發(fā)明不僅限于具有矩形孔隙和三角形孔隙的石墨烯編織網(wǎng)I。
[0047]所述觸點(diǎn)電極可以設(shè)置在所述石墨烯編織網(wǎng)I的各個(gè)位置上。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖4、5所示，所述觸點(diǎn)電極3可以分布在所述石墨烯編織網(wǎng)I的邊緣。一個(gè)觸點(diǎn)電極3覆蓋在所述石墨烯編織網(wǎng)I的一條邊緣上，另一個(gè)觸點(diǎn)電極3覆蓋在與上述觸點(diǎn)電極3位置相對(duì)的邊緣上，監(jiān)測(cè)電流可以從石墨烯網(wǎng)的一邊流入，另一邊流出。當(dāng)所述石墨烯編織網(wǎng)I產(chǎn)生整體形變時(shí)，電阻的變化會(huì)影響監(jiān)測(cè)電流的大小，外部設(shè)備可以監(jiān)測(cè)到整體形變的情況。特別的，在本實(shí)施例中，所述觸點(diǎn)電極3由導(dǎo)電銀膠構(gòu)成，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在石墨烯編織網(wǎng)I的邊緣上涂覆一層導(dǎo)電銀膠，導(dǎo)電銀膠與所述石墨烯網(wǎng)緊密貼合，構(gòu)成導(dǎo)電電極。所述觸點(diǎn)電極3還可以用其它材料形成，本發(fā)明不對(duì)此進(jìn)行限制，只要滿(mǎn)足可靠的導(dǎo)電性能即可。
[0048]本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)傳感器的不同使用情況，在所述石墨烯編織網(wǎng)I的不同位置設(shè)置多個(gè)觸點(diǎn)電極3。圖6是本發(fā)明所述石墨烯編織網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述石墨烯編織網(wǎng)具有矩形孔隙，所述石墨烯纖維從縱向和橫向兩個(gè)方向編織形成石墨烯網(wǎng)。以下是對(duì)本發(fā)明其他實(shí)施例的示意性說(shuō)明，例如，橫向石墨烯纖維可以包括A-G共7支石墨烯纖維，橫向石墨烯纖維具有左右兩個(gè)端點(diǎn)，例如A和A’?？v向石墨烯纖維可以包括1-η共η支石墨烯纖維，縱向石墨烯具有上下兩個(gè)端點(diǎn)，例如I和I’。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)使用的需要，在每個(gè)石墨烯纖維的端部形成一個(gè)觸點(diǎn)電極3并引出導(dǎo)線，或者將幾個(gè)石墨烯纖維的端部形成一個(gè)共同的觸點(diǎn)電極3并引出導(dǎo)線。例如，在A點(diǎn)和I點(diǎn)上形成觸點(diǎn)電極3，A點(diǎn)和I點(diǎn)引出的電流可以用于分析左上方第一個(gè)編織搭接點(diǎn)11的形變情況?；蛘?，例如在F點(diǎn)和G點(diǎn)形成一個(gè)觸點(diǎn)電極3，在η點(diǎn)形成一個(gè)觸點(diǎn)電極3，則從這兩個(gè)觸點(diǎn)電極3引出的電流可以用于分析右下方兩個(gè)編織搭接點(diǎn)11周?chē)男巫兦闆r。以此類(lèi)推，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)傳感器的用途和使用情況，在不同石墨烯纖維的端部設(shè)置電極，以監(jiān)測(cè)石墨烯編織網(wǎng)中不同區(qū)域的形變情況。
[0049]另外，可以在上述形成的每一個(gè)觸點(diǎn)電極3上都連接引線4，以便將不同位置的電流、電阻變化情況引出。也可以只在一部分觸點(diǎn)電極3上連接引線4，其它觸點(diǎn)電極3上不連接引線4。
[0050]優(yōu)選的，所述柔性基材2可以將所述石墨烯編織網(wǎng)完全密封。由于所述石墨烯編織網(wǎng)較脆弱，而所述石墨烯柔性傳感器可能需要在惡劣的環(huán)境中使用，所以，所述柔性基材2可以包覆在所述石墨烯編織網(wǎng)的周?chē)?，將石墨烯編織網(wǎng)與外界完全隔離。特別的，所述觸點(diǎn)電極3以及引線4的連接端也可以一通密封在所述柔性基材2中，所述石墨烯柔性傳感器的導(dǎo)電部分與外界絕緣。
[0051]以上是本發(fā)明具體實(shí)施例中提供的石墨烯柔性傳感器。該石墨烯柔性傳感器對(duì)形變和振動(dòng)具有靈敏的響應(yīng)機(jī)制，可以用于多種精密振動(dòng)、形變的測(cè)量。例如，可以應(yīng)用在聲音識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)聲物體、聲帶、或空氣的振動(dòng)情況，獲得振動(dòng)信號(hào)，從而對(duì)聲音進(jìn)行識(shí)別。或者，還可以用于人體運(yùn)動(dòng)傳感，通過(guò)監(jiān)測(cè)關(guān)節(jié)、皮膚的振動(dòng)和形變，確定人體的運(yùn)動(dòng)情況。
[0052]本發(fā)明還提供了上述石墨烯柔性傳感器的制造方法，其中包括:步驟1、