技术特征：
1.一种基于离子传输的自驱动触觉感知器的制备方法，其特征在于，触觉感知器包括：惰性电极、上电解质、纳米纤维间隔、下电解质、活性电极，由上到下依次固定排列。2.根据权利要求1所述的一种基于离子传输的自驱动触觉感知器的制备方法，其特征在于，所述惰性电极和活性电极为可产生电极电位差的柔性导电材料，厚度为50-80μm。3.根据权利要求1所述的一种基于离子传输的自驱动触觉感知器的制备方法，其特征在于，所述上、下电解质层为相同的离子导电型柔性电解质材料，厚度为50-100μm。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于离子传输的自驱动触觉感知器的制备方法，其特征在于，制备过程包括：步骤一：分别制备纳米纤维材料的均匀分散液、低维惰性导电材料的均匀分散液、低维活性导电材料的均匀分散液、离子导电型柔性电解质材料的均匀分散液；步骤二：采用可控静电纺丝的工艺制备柔性高分子材料纳米纤维薄膜，其中，通过浸涂工艺将柔性高分子材料纳米纤维薄膜与低维导电材料的复合，获得柔性良好的惰性电极和活性电极；步骤三：利用刮膜机制备厚度可控的柔性电解质薄膜，采用热压工艺将柔性电解质薄膜和低维导电材料进行紧密贴合产生稳定的电极/电解质界面；通过可控静电纺丝工艺在上、下柔性电解质界面加工纺丝纳米纤维间隔层，构筑可控离子输运通道作为压力敏感层；步骤四：设计合适的器件形状与尺寸，将惰性电极层、上电解质层、纳米纤维间隔层、下电解质层、活性电极层依次垂直叠层排列后，封装得到触觉感知器件。5.根据权利要求4所述的一种基于离子传输的自驱动触觉感知器的制备方法，其特征在于，所述高分子材料包括但不限于聚氨酯、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇有机高分子材料，分散液溶剂为二甲基甲酰胺、四氢呋喃、丙酮的任一种或两种以上组合，分散液浓度为15％wt-30％wt。6.根据权利要求4所述的一种基于离子传输的自驱动触觉感知器的制备方法，其特征在于，所述低维导电材料包括但不限于碳纳米管、石墨烯、mxene、二维层状过渡金属碳化物或碳氮化物、金属纳米线与纳米颗粒，分散溶剂为无水乙醇、去离子水的任意一种，分散液浓度为0.1％wt-3％wt。7.根据权利要求4所述的一种基于离子传输的自驱动触觉感知器的制备方法，其特征在于，可控离子输运通道的调控是通过改变上、下柔性电解质之间的接触情况或改变离子输运性能任意一种方式实现。8.根据权利要求4所述的一种基于离子传输的自驱动触觉感知器，其特征在于，步骤二所述通过静电纺丝工艺制备柔性纤维膜基底和纺丝纤维隔离层，制备工艺参数包括：施加电压为18-20kv，给料量为0.5ml/h，纺丝温度为10～40℃，相对湿度为20～50％，接收装置转速为100-3000rpm；步骤三所述热压工艺温度为40-60℃，加载压力为6-10mpa，加载时间60-80s。9.根据权利要求4所述的一种基于离子传输的自驱动触觉感知器，其特征在于，所述低维导电材料与柔性电解质材料通过压力加工方式紧密结合，保持稳定的氧化还原反应界面进而保证输出信号的稳定，在受到压力刺激时，仅作为电位差信号的稳定产生界面而非压力敏感层。10.根据权利要求4任意一项所述的基于离子传输的自驱动触觉感知器，其特征在于，
所述触觉感知器在经过良好封装后，器件两端电极和电解质经过热压工艺紧密贴合，在未受到压力刺激时，上、下电解质之间由纺丝纤维膜隔离，不输出任何信号，受到压力刺激时，上、下电解质通过纺丝纳米纤维孔洞接触，离子输运性能受压力调控，产生电信号输出；触觉感知器待机无需功耗，工作功耗低至nw级别，在5000次静态力循环下具有极高的稳定性。
技术总结
一种基于离子传输的自驱动触觉感知器的制备方法。触觉感知器包括：惰性电极、上电解质、纳米纤维间隔、下电解质、活性电极，从上到下依次固定排列。惰性电极和活性电极皆为通过浸涂法构筑的柔性纳米纤维复合导电材料；电解质为离子导电型材料；纳米纤维加工在两层柔性固态电解质之间产生纳米孔洞和间隔。活性电极与惰性电极可在一定条件下发生氧化还原反应，通过压力调控器件的离子输运性能，并将其编码为两个电极间的氧化还原电位差，从而可以产生稳定，可控的电信号输出。该触觉感知器可在不外加电源的情况下产生静态压力感知性能，具有良好的柔性、灵敏度和稳定性，在可穿戴电子器件、人机交互界面与智能机器人等领域具有重要的应用前景。的应用前景。的应用前景。
技术研发人员：张跃 陈昊璋 廖庆亮 赵璇 徐良旭 高放放 李琪
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：2022.04.13
技术公布日：2022/7/29