柔性应变传感器、制备方法及存储介质与流程

本申请一般涉及应变传感，具体涉及一种柔性应变传感器、制备方法及存储介质。

背景技术：

1、柔性应变传感器因其低模量和高应变极限等优点，比起传统应变传感器能适用于更多、更复杂的应用环境，如人体运动监测、软机器人以及人机交互等领域。相关技术中，柔性应变传感器通常是由导电纳米材料和柔性基体组成，前者通过构建导电通路实现传感功能，后者作为基体实现大应变特性。多种导电材料，如碳黑、碳纳米管、石墨烯、金属纳米及其混合物被用于构建导电通路，柔性基体则包括二甲基硅氧烷(pdms)、铂金固化硅胶(ecoflex)和弹性织物等。同时，多种工艺被开发用于制备柔性应变传感器，如通过预拉伸后释放的方法在柔性基体表面构筑导电褶皱结构；通过柔性基体溶胀多孔处理后分散纳米导电材料构建导电网络；通过在柔性基体表面丝网印刷导电墨水构建柔性应变传感器等。

2、虽然目前大多数柔性应变传感器已经可以实现高灵敏度的大应变检测，但通常只能感知单一方向的应变，限制了柔性应变传感器的应用。对应变传感器进行图案化设计可以使传感器进一步具备应变方向识别以及多向感知功能。但现有的大多数柔性应变传感器的制备工艺难以实现图案化，尽管有报道丝网印刷工艺可以实现图案化设计和多向应变监测，但该方法需有机试剂如甲苯等，存在环境友好性差，所制备的传感器也存在稳定性差的问题。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种柔性应变传感器、制备方法及存储介质，柔性应变传感器可以实现多方向应变感知的功能，具有多方向应变感知准确性高，稳定性强的优点。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种柔性应变传感器，包括：

3、柔性基底；

4、设置在所述柔性基底上的导电层，其中，所述导电层包括柔性应变感知结构，所述柔性应变感知结构可感知至少一个方向的作用力，所述柔性应变感知结构包括电极，其中，所述电极用于发送所述柔性应变传感器的应变感知信号；

5、信号传输接口，所述信号传输接口与所述电极相连。

6、在一些示例中，所述柔性应变感知结构包括单轴应变结构和应变花结构。

7、在一些示例中，所述应变花结构包括直角应变花结构、十字架结构和多应变花结构，其中，所述多应变花结构中独立的应变花结构之间的夹角为预设角度。

8、在一些示例中，所述柔性基底为硅胶基底，所述柔性应变感知结构为石墨烯柔性应变感知结构。

9、第二方面，本申请实施例提供了一种柔性应变传感器的制备方法，包括：

10、提供基材；

11、利用激光沿所述预定图形照射所述基材，以在所述基材上生成所述导电层，其中，所述图形对应柔性应变感知结构；

12、在所述导电层上形成柔性基底，并将所述柔性基底和所述导电层从所述基材中剥离；

13、为所述柔性应变感知结构添加信号传输接口。

14、在一些示例中，所述柔性应变感知结构为直角应变花结构或十字架结构。

15、第三方面，本申请实施例提供了一种柔性应变传感器的制备方法，包括：

16、提供基材；

17、在所述基材上形成树脂薄膜；

18、利用激光沿所述预定图形照射所述树脂薄膜，以在所述树脂薄膜上生成导电层，其中，所述图形对应柔性应变感知结构；

19、在所述树脂薄膜和所述导电层上形成柔性基底，并将所述柔性基底和所述导电层从所述树脂薄膜上剥离；

20、为所述柔性应变感知结构添加信号传输接口。

21、在一些示例中，所述柔性应变感知结构为直角应变花结构或多应变花结构。

22、第四方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现如根据本申请第二方面和/或第三方面的实施例描述的柔性应变传感器的制备方法。

23、第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如根据本申请第二方面和/或第三方面的实施例描述的柔性应变传感器的制备方法。

24、第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如根据本申请第二方面和/或第三方面的实施例描述的柔性应变传感器的制备方法。

25、本申请实施例提出的柔性应变传感器、制备方法及存储介质，可以以聚酰亚胺或酚醛树脂为基材，采用激光照射诱导制备图案化导电石墨烯为应变敏感材料，并将应变敏感材料形成到柔性基底上来得到柔性应变传感器，该柔性应变传感器能够实现多方向应变感知的功能，具有多方向应变感知准确性高，稳定性强的优点。

26、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种柔性应变传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的柔性应变传感器，其特征在于，所述柔性应变感知结构包括单轴应变结构和应变花结构。

3.根据权利要求2所述的柔性应变传感器，其特征在于，所述应变花结构包括直角应变花结构、十字架结构和多应变花结构，其中，所述多应变花结构中独立的应变花结构之间的夹角为预设角度。

4.根据权利要求1-3任一项所述的柔性应变传感器，其特征在于，所述柔性基底为硅胶基底，所述柔性应变感知结构为石墨烯柔性应变感知结构。

5.一种柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述柔性应变感知结构为直角应变花结构或十字架结构。

7.一种柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，所述柔性应变感知结构为直角应变花结构或多应变花结构。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现根据权利要求5-8任一项所述的柔性应变传感器的制备方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现根据权利要求5-8任一项所述的柔性应变传感器的制备方法。

技术总结
本申请公开了一种柔性应变传感器、制备方法及存储介质，其中，柔性应变传感器，包括：柔性基底；设置在所述柔性基底上的导电层，其中，所述导电层包括柔性应变感知结构，所述柔性应变感知结构可感知至少一个方向的作用力，所述柔性应变感知结构包括电极，其中，所述电极用于发送所述柔性应变传感器的应变感知信号；信号传输接口，所述信号传输接口与所述电极相连，柔性应变传感器可以实现多方向应变感知的功能，具有多方向应变感知准确性高，稳定性强的优点。

技术研发人员：赵杨勇
受保护的技术使用者：京东方科技集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15