1.本发明采用的技术方案是,一种二级传感结构的薄膜压阻式柔性传感器的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种二级传感结构的薄膜压阻式柔性传感器的制备工艺,其特征在于,所述mxene-ti2c3tx单层分散液的制备方法具体为:在磁力搅拌下,将lif粉末溶解在的hcl溶液中;将max相前体(ti3alc2)缓慢添加到上述混合物中。将混合物保持在35°c,同时连续搅拌24小时;将完全反应的产物离心并用去离子水洗涤多次,直到ph>6,收集上清液,即为多层mxene-ti2c3tx溶液;将获得的mxene-ti2c3tx多层分散液,在氩气保护下冷浴超声处理120分钟,获得mxene-ti2c3tx单层分散液。
3.根据权利要求1所述的一种二级传感结构的薄膜压阻式柔性传感器的制备工艺,其特征在于,所述mxene-ti2c3tx/ps微球混合溶液的制备方法具体为:使用pvp作为稳定剂,aibn作为引发剂,通过悬浮聚合合成平均直径为2μm的ps微球;超声处理分散在阳离子聚合物聚二烯丙基二甲基氯化铵(pdda)溶液(0.1 wt%)中。剧烈搅拌12小时后,获得带正电的ps球体;将ps微球溶液逐滴添加到mxene-ti2c3tx分散液中来进行静电自组装,高速离心进一步浓缩所制备的mxene-ti2c3tx/ps微球溶液。
4.根据权利要求1所述的一种二级传感结构的薄膜压阻式柔性传感器的制备工艺,其特征在于,所述二级微棘-褶皱仿生结构柔性基底的制备方法具体为:选用具有微棘结构的砂纸作为模版,清理表面杂质及松动颗粒;在模板上旋涂pdms,固化后,通过磁控溅射,在微结构表面沉积约10nm金属铜层,作为倒模板;在倒模板上旋涂一层pdms,固化后进行除油处理,纵向预拉伸20%,并固定12小时。在微结构面滴涂naoh,撤去应力,获得褶皱效果,清洗后得到仿生二级微棘-褶皱仿生结构的pdms柔性基底。
5.根据权利要求1所述的一种二级传感结构的薄膜压阻式柔性传感器的制备工艺,其特征在于,所述mxene-ti2c3tx导电功能层的制备方法具体为:使用喷枪将高导电率的mxene-ti2c3tx/ps微球溶液均匀沉积在二级微棘-褶皱仿生结构的pdms柔性基底上,获得功能层表面微结构;在氩气保护下进行300°c退火,形成三维多孔结构的mxene-ti2c3tx功能层。
6.根据权利要求1所述的一种二级传感结构的薄膜压阻式柔性传感器的制备工艺,其特征在于,所述叉指电极的制备方法具体为:清洗聚酰亚胺(pi)薄膜作为基底,均匀喷涂光刻胶(负胶),固化光刻胶;使用喷墨打印机在菲林片(pet)上打印所需的叉指电极图案作为掩模板;将掩模板图案面紧贴固化后的光刻胶涂层,紫外曝光3min,使用显影剂浸泡去除图案部分的光刻胶;样品进行氩气和氧气的等离子清洗后,在表面依次磁控溅射钛层、铜层、金层;通过脱模剂去除剩余光刻胶及之上的金属层,得到图案化的叉指电极层。
7.根据权利要求1所述的一种二级传感结构的薄膜压阻式柔性传感器的制备工艺,其特征在于,所述传感器封装方法具体为:使用铜线通过导电银浆与叉指电极的两个电极相连,建立外电路。在顶层涂覆pdms作为固定剂;对上述步骤所得的力敏功能层、柔性基底、电极层进行氧等离子处理,按照封装层-电极层-力敏功能层-柔性基底-封装层的顺序,垂直平面贴合。使用热塑性聚合物聚酰亚胺(pi)薄膜作为封装层将上述组件组装成柔性传感器。
8.一种薄膜压阻式柔性传感器,其特征在于,采用如权利要求1-7任意所述的一种二级传感结构的薄膜压阻式柔性传感器的制备工艺制作而成。