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专利号: 2020107132473
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种高灵敏度、类毛囊结构的压力传感器制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)制备石墨烯-纤维素-溴化锂溶液:将纤维素溶解在溴化锂溶液中,于60~150℃搅拌制得纤维素-溴化锂溶液,再将石墨烯加入纤维素-溴化锂溶液中,在超声波二维材料剥离器中进行超声处理后加入助剂,搅拌获得石墨烯-纤维素-溴化锂溶液;

(2)制作纤维素微球:使用蠕动泵,将步骤1)中的石墨烯-纤维素-溴化锂溶液滴入凝固浴中,凝固后制得纤维素微球;

(3)制作压力传感器:将聚合物基底浇筑在基底模具中,再将步骤2)中的纤维素微球均匀致密地阵列铺在聚合物基底上,待基底固化后获得压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度、类毛囊结构的压力传感器制备方法,其特征在于,所述步骤1)中石墨烯的加入量为0.1~10g,纤维素-溴化锂溶液的体积为100ml。

3.根据权利要求1所述的一种高灵敏度、类毛囊结构的压力传感器制备方法,其特征在于,所述步骤1)中搅拌的时间均为10~60min。

4.根据权利要求1所述的一种高灵敏度、类毛囊结构的压力传感器制备方法,其特征在于,所述步骤1)中超声波二维材料剥离器用于剥离石墨烯,超声波二维材料剥离器的设定温度为15~60℃、功率为280-720W、工作频率为40KHz、超声处理时间为10~60min。

5.根据权利要求1所述的一种高灵敏度、类毛囊结构的压力传感器制备方法,其特征在于,所述步骤1)中的助剂为PVA、明胶、黄原胶中的一种,助剂用量为0.1-5wt%;助剂用于改变石墨烯-纤维素-溴化锂溶液的流变性以调节毛囊结构。

6.根据权利要求1所述的一种高灵敏度、类毛囊结构的压力传感器制备方法,其特征在于,所述步骤2)中的纤维素微球为头部和尾部上下对接组成的类毛囊结构;头部为球体,直径为1~50mm;尾部为圆锥形,尾部长度为1~50mm。

7.根据权利要求6所述的一种高灵敏度、类毛囊结构的压力传感器制备方法,其特征在于,所述类毛囊结构通过调节蠕动泵的流量速度得到,蠕动泵的流量速度为0.1~30ml/min。

8.根据权利要求1所述的一种高灵敏度、类毛囊结构的压力传感器制备方法,其特征在于,所述步骤2)中的凝固浴为无水乙醇、NaCl或HCl,凝固时间为6~18h。

9.根据权利要求6所述的一种高灵敏度、类毛囊结构的压力传感器制备方法,其特征在于,所述步骤3)中纤维素微球的头部半包于聚合物基底内,尾部暴露于空气中;其中半包的深度为2.5~25mm。

10.根据权利要求1所述的一种高灵敏度、类毛囊结构的压力传感器制备方法,其特征在于,所述步骤3)中的聚合物基底为PDMS、TPU或PBAT,基底的浇筑厚度为3mm-50mm,固化时间为1-24h,固化温度为15-60℃。