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申请/专利权人：宁波诺丁汉新材料研究院有限公司;宁波诺丁汉大学
摘要：本发明提供了一种3D打印自填充多层级多孔传感器及其制备方法，涉及传感器技术领域。所述传感器制备方法包括如下步骤：将PDMS、固化剂、水和导电功能填料混合，得到混合乳液体系；以混合乳液体系作为打印浆料，基于3D打印工艺打印出点阵结构，经固化处理后，得到具有多层级多孔结构的传感层；组装电极与所述传感层，得到自填充多层级多孔传感器。本发明结合3D打印技术与乳液模板法制备同时具有自填充多孔结构和多层点阵结构的自填充多层级多孔传感器，受到压力时，可以增加接触面积的变化，实现了较宽的测量范围，形成更多的导电通路，实现了较高的灵敏度，适用于传感要求较高的工作场景。
主权项：1.一种3D打印自填充多层级多孔传感器制备方法，其特征在于，包括如下步骤：混合PDMS、液体石蜡和固化剂，得到油相混合物；向所述油相混合物中加入水，形成均匀的PDMS水乳液体系；将导电功能填料混入到所述PDMS水乳液体系中，得到导电功能填料分散在水相和PDMS油相中的混合乳液体系；其中，所述油相混合物、所述PDMS水乳液体系及所述混合乳液体系的形成均是在高速剪切的条件下进行，所述导电功能填料包括碳纳米纤维；以所述混合乳液体系作为打印浆料，基于3D打印工艺打印出点阵结构，经固化处理，并对固化得到的结构进行润洗并于100℃-110℃下干燥2h-3h，得到具有多层级多孔结构的传感层；其中，所述多层级多孔结构包括第一级次孔、第二级次孔和第三级次孔，所述第一级次孔为通过3D打印出的多层点阵结构的宏观大孔结构，孔径范围为400-600μm，所述第二级次孔为通过乳液模板法，以水作为牺牲模板，水蒸发后PDMS发生交联固化反应形成，孔径范围为5-30μm，所述第三级次孔是由分散在水相中的导电功能填料经固化后形成的导电网络的微纳级孔隙，孔径范围为10-100nm；组装电极与所述传感层，得到自填充多层级多孔传感器。
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