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专利号: 2022100355906
申请人: 安徽大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器,其特征在于,包括:第一结构层,为类人体表皮的膜层,用于封装第二结构层、第三结构层和第四结构层;

第二结构层,为PDMS填充织物层,无间隙连接在第三结构层的上表面,用于模拟机械力的传输通道;

第三结构层,为导电敏感材料层,用于模拟皮肤触觉感受器,无间隙连接在第四结构层的上表面;

以及第四结构层,为电极衬底,用于模拟传输的离子通道。

2.根据权利要求1所述的一种基于人体皮肤触觉感知架构的多层结构仿生触觉传感器,其特征是:所述类人体表皮的膜层为透气防水薄膜,其中所述透气防水薄膜包括聚四氟乙烯膜或热可塑性聚氨酯。

3.根据权利要求1所述的一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器,其特征是:所述PDMS填充织物层主要由织物骨架和PDMS填充物组成,PDMS填充物设置于织物骨架的缝隙内。

4.根据权利要求3所述的一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器,其特征是:所述织物包括棉织物、毛织物、丝织物、麻织物、化纤织物、混纺织物,其中所述化纤织物包括莫代尔织物和锦纶织物。

5.根据权利要求1所述的一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器,其特征是:所述导电敏感材料层为依次采用NaOH水溶液和CB‑MXene‑SR两相导电材料溶液处理的纸。

6.根据权利要求1所述的一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器,其特征是:所述电极衬底为叉指电极衬底,主要由衬底、叉指电极和导线组成,其中叉指电极又包括叉指电极端口和叉指棒,一对叉指电极端口相向设置,若干个叉指棒固定连接在叉指电极端口的一侧,两个叉指电极端口上的叉指棒以叉指方式布置,每个叉指电极端口上设置一个导线。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器,其特征是:所述第二结构层和第三结构层的整体结构均为长方体、棱台、棱柱或仿生结构中的任一种。

8.根据权利要求1至5任一项的一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器,其特征是:所述皮肤触觉感受器包括麦斯纳氏小体、鲁菲尼氏小体、梅克尔氏小盘或帕西尼氏小体。

9.一种权利要求1至8所述多层仿生触觉传感器的制备方法,其特征在于,包括:制备导电敏感材料层:将纸用NaOH水溶液和CB‑MXene‑SR两相敏感材料溶液依次处理得到;制备PDMS填充织物层:将织物浸渍于PDMS处理得到,其中PDMS溶液由重量比为10:1的硅树脂和固化剂混合配置而成;将PDMS填充织物层、导电敏感材料层和叉指电极衬底由上至下堆叠连接,再用透气防水薄膜封装即可。

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,在所述CB‑MXene‑SR两相敏感材料溶液中,CB、MXene、SR分别为0.045g、0.045g和1g,溶剂为正己烷,CB+MXene的质量百分比为

9%。