技术特征：
1.一种叠层式摩擦电压力传感器，其特征在于，包括：从上到下依次布置的第一电极层、第一摩擦材料层、介电层薄膜、第二电极层和第二摩擦材料层，所述介电层薄膜的一侧表面设有多个凸起的微型结构和围绕所有所述微型结构的环形凸条，所述微型结构用于降低所述介电层薄膜的弹性模量，所述第一摩擦材料层和所述介电层薄膜之间形成密封腔，且所述密封腔中封装有绝缘液体。2.根据权利要求1所述的叠层式摩擦电压力传感器，其特征在于，还包括：绝缘薄膜，贴附于所述第一电极层的顶面和所述第二摩擦材料层的底面处；以及静电屏蔽层，设置于每一所述绝缘薄膜的外表面处。3.根据权利要求1或2所述的叠层式摩擦电压力传感器，其特征在于，所述微型结构的形状为金字塔形、锥形、正方体形和圆柱形中一种或多种，且所有所述微型结构呈阵列排布。4.一种用于制备权利要求1-3中任一项所述的叠层式摩擦电压力传感器的制备方法，其特征在于，包括：制备液态金属和柔性介电层材料的混合物；利用所述混合物制备介电层薄膜，所述介电层薄膜的一侧表面设有多个凸起的微型结构和围绕所有所述微型结构的环形凸条，所述微型结构用于降低所述介电层薄膜的弹性模量；制备第一摩擦材料层、第二摩擦材料层、第一电极层和第二电极层；依次布置所述第一电极层、所述第一摩擦材料层、所述介电层薄膜、所述第二电极层和所述第二摩擦材料层，其中，所述介电层薄膜的所述环形凸条的顶面通过柔性的封闭材料与所述第一摩擦材料层相连，以在所述第一摩擦材料层和所述介电层薄膜之间形成密封腔；在所述密封腔中封装绝缘液体。5.根据权利要求4所述的叠层式摩擦电压力传感器的制备方法，其特征在于，在所述密封腔中封装绝缘液体的步骤包括：将第一注射器和第二注射器分别在所述密封腔的两侧插入所述密封腔内；利用所述第一注射器注射所述绝缘液体，同时利用所述第二注射器吸出空气。6.根据权利要求4所述的叠层式摩擦电压力传感器的制备方法，其特征在于，利用所述混合物制备介电层薄膜的步骤包括：制作介电层模具，所述介电层模具的一侧设有多个凹陷的微型特征和围绕所述多个微型特征的凹槽，分别与多个所述微型结构和所述环形凸条相匹配；在所述介电层设有所述微型特征的一侧喷射脱模剂；将所述混合物倒入所述脱模剂的上表面；将带有所述混合物和所述脱模剂的模具放入真空环境，以去除所述混合物多种的空气；将带有所述混合物和所述脱模剂的模具放入烤箱烘干在烘干后剥离混合形成的薄膜，以形成所述介电层薄膜。7.根据权利要求4-6中任一项所述的叠层式摩擦电压力传感器的制备方法，其特征在于，还包括：
在所述第一电极层的远离所述第一摩擦材料层的一侧，和所述第二摩擦材料层远离所述第二电极层的一侧贴附绝缘薄膜；在所述绝缘薄膜上形成导电材料，以形成静电屏蔽层。8.根据权利要求7所述的叠层式摩擦电压力传感器的制备方法，其特征在于，在所述绝缘薄膜上溅射导电材料的步骤包括：利用磁控溅射系统在所述绝缘薄膜上溅射导电材料。9.根据权利要求4所述的叠层式摩擦电压力传感器的制备方法，其特征在于，所述液态金属为在室温下呈液态的镓基合金；所述柔性介电层材料为含硅元素和/或氟元素的高分子聚合物。10.根据权利要求4所述的叠层式摩擦电压力传感器的制备方法，其特征在于，所述液态金属的质量百分比为10％-70％中的任一值。
技术总结
本发明提供了一种叠层式摩擦电压力传感器及其制备方法，属于摩擦纳米发电机技术领域。该叠层式摩擦电压力传感器包括：从上到下依次布置的第一电极层、第一摩擦材料层、介电层薄膜、第二电极层和第二摩擦材料层，所述介电层薄膜的一侧表面设有多个凸起的微型结构和围绕所有所述微型结构的环形凸条，所述微型结构用于降低所述介电层薄膜的弹性模量，所述第一摩擦材料层和所述介电层薄膜之间形成密封腔，且所述密封腔中封装有绝缘液体。本发明还提供了一种用于制备上述叠层式摩擦电压力传感器的制备方法。本发明的叠层式摩擦电压力传感器能够有效提升输出信号的稳定性。传感器能够有效提升输出信号的稳定性。传感器能够有效提升输出信号的稳定性。
技术研发人员：文震 徐仁杰 马艳芸 孙旭辉 刘伊娜
受保护的技术使用者：苏州大学
技术研发日：2022.04.08
技术公布日：2022/7/12