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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明公开了一种自供电柔性传感器及其制备方法，属于电化学传感器技术领域，包括依次设置的第一柔性薄膜层、第一柔性电极层、氧化锌纳米片层、第二柔性薄膜层、第二柔性电极层和第三柔性薄膜层；所述第一柔性电极层和第二柔性电极层分别引出有导线，该传感器通过引入金属离子为掺杂剂改变了氧化锌材料的微观形貌以增强材料的压电性能，既具有极好的柔韧性和拉伸性能，又提高了自身的力电敏感相应性，解决现有技术中由于传感器柔韧性差和电极材料拉伸性能差，导致的传感器电极导电性减弱甚至丧失，不能满足软体机器人对传感器力学性能以及监测性能需求的问题。

主权项：1.一种自供电柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述自供电柔性传感器，包括第一柔性薄膜层（a），所述第一柔性薄膜层（a）上依次设置有第一柔性电极层（b）、氧化锌纳米片层（c）、第二柔性薄膜层（d）、第二柔性电极层（e）和第三柔性薄膜层（f）；所述第一柔性电极层（b）和第二柔性电极层（e）分别引出有导线，用于收集和导出该传感器的电信号；所述第一柔性电极层（b）和第二柔性电极层（e）为碳纳米管电极层、石墨烯电极层或碳粉电极层，包括以下步骤：S1：制备第一柔性薄膜层（a），作为柔性基底；S2：在柔性基底表面上，制备第一柔性电极层（b）；S3：在第一柔性电极层（b）的表面上，生长氧化锌纳米片层（c）；S4：在氧化锌纳米片层（c）表面上，涂覆第二柔性薄膜层（d）；S5：在第二柔性薄膜层（d）表面上，压制第二柔性电极层（e）；S6：在第二柔性电极层（e）表面上，涂覆第三柔性薄膜层（f）；S7：将导线接入第一柔性电极层（b）和第二柔性电极层（e），完成自供电柔性传感器的制备；其中，所述第一柔性薄膜层（a）、第二柔性薄膜层（d）和第三柔性薄膜层（f）的制备方法为：称取聚二甲基硅氧烷预聚物和聚二甲基硅氧烷预聚物固化剂，混合，搅拌均匀，形成聚二甲基硅氧烷预聚物混合液；将聚二甲基硅氧烷预聚物混合液内的气泡排出，并将无气泡的聚二甲基硅氧烷预聚物混合液涂覆在载体上，65℃～85℃条件下加热固化10min～30min，洗涤，烘干，形成柔性薄膜层；所述第一柔性电极层（b）和第二柔性电极层（e）的制备方法为：取表面活性剂溶于水中，形成表面活性剂水溶液；将碳材料分散于表面活性剂水溶液中，形成碳材料分散液；将碳材料分散液通过真空抽滤沉积在滤膜上，室温静置至溶剂完全蒸发，将滤膜上的碳材料转移，并粘合到所需载体表面上，干燥，形成柔性电极层；所述在第一柔性电极层（b）的表面上，生长氧化锌纳米片层（c）的具体操作为：将乙酸锌和碱溶于乙醇溶液中，形成第一混合液；其中，所述乙酸锌浓度为5mmolL～15mmolL；碱浓度为20mmolL～50mmolL；将锌盐、铝盐和六甲亚基四胺溶于乙醇溶液中，形成第二混合液；其中，所述锌盐为硝酸锌或氯化锌，锌盐的浓度为20mmolL～50mmolL；铝盐为硝酸铝或氯化铝，铝盐浓度为6mmolL～8mmolL；六甲亚基四胺的浓度为20mmolL～50mmolL；将第一混合液旋涂在第一柔性电极层（b）的表面上，烘干，置第二混合液中，75℃～95℃条件下恒温加热5h～6h；重复多次置换新的第二混合液，每置换一次第二混合液，重复置于75℃～95℃条件下恒温加热5h～6h，直至在第一柔性电极层（b）的表面上生长出排列致密的氧化锌纳米结构，即完成氧化锌纳米片层（c）的生长。

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