柔性薄膜电极及其制备方法、电子皮肤

本申请属于电子皮肤，尤其涉及一种柔性薄膜电极及其制备方法、电子皮肤。

背景技术：

1、近年来，电子皮肤在各领域受到了广泛的关注，电子皮肤是指模仿人体皮肤所制备的柔性薄膜状器件，其技术要点在于将柔性电极和传感器等一系列器件进行封装与集成，采用无线传输的技术将采集到的电信号传输至人们日常携带的智能设备，电子皮肤的基础组成部分是柔性薄膜状电极。

2、温度调节是人体皮肤的一项重要功能，通过调节皮肤表面的汗腺和血管舒张可以调节体温进而实现在不同环境温度下的舒适性，因此赋予电子皮肤一定的动态热调节能力是必要的。目前，可穿戴的热管理器件常利用器件本身的光学性能可调来实现对人体温度的调节，然而，由于现有的电子皮肤采用聚苯乙烯作为柔性基体，纳米铜簇作为具有动态热管理能力的高反射层，通过拉伸薄膜使纳米铜簇层产生可恢复的微裂纹，调节薄膜整体的光学反射率和透过率，进而实现对人体温度的动态管理。其缺点在于该材料进仅具备保温能力，且热调节温度范围较小。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种柔性薄膜电极及其制备方法、电子皮肤，旨在解决现有的电子皮肤的功能单一、热调节温度范围较小的问题。

2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供一种柔性薄膜电极的制备方法，包括以下步骤：

4、提供线性三嵌共聚物溶液、银纳米线分散液、第一溶剂、第二溶剂、表面活性剂溶液；

5、将所述线性三嵌共聚物溶液、所述银纳米线分散液以及所述第一溶剂混匀得混合液；

6、将所述混合液滴加到含有所述第二溶剂的容器中，再将所述表面活性剂溶液滴加到容器的中心位置，得到银纳米线薄膜溶液；

7、将所述银纳米线薄膜溶液进行转印、后处理得到所述柔性薄膜电极。

8、本申请第一方面，采用兼具高导电性和高反射率的银纳米线作为功能组分，采用具有高度可拉伸性和中红外透明的sebs作为柔性基体，基于马朗格尼效应，将二者在气液界面进行自组装，制备成一款银纳米线取向半嵌入于sebs基体的超薄柔性薄膜；薄膜半嵌入结构解决了传统可拉伸复合导体制备技术局限，银纳米线导电体半嵌入于柔性基体的结构可以在保证两种材料结合稳定的前提下，保证优良的电导率和拉伸率。

9、第二方面，本申请提供一种柔性薄膜电极，采用第一方面提供的制备方法制备所得。

10、本申请第二方面提供的柔性薄膜电极，由于采用第一方面提供的制备方法指的，所以具备第一方面带来的有益效果。

11、第三方面，本申请提供一种电子皮肤，用于将采集到的电信号传输至移动智能设备，包括传感器以及第二方面所述的柔性薄膜电极或第一方面所述的制备方法制得的柔性薄膜电极，所述传感器与所述柔性薄膜电极电性连接。

12、本申请提供的电子皮肤，在保证柔性薄膜电极电学性能优异的同时，创新的赋予它一定的动态热调节能力，在实际应用时，除了实现基础的柔性电极的功能，通过翻转柔性薄膜电极可以切换对人体局部的保温、制冷模式，通过改变拉伸率可以调节保温、制冷程度，这为将来电子皮肤领域和可穿戴热管理领域的融合发展奠定了坚实的基础。

技术特征：

1.一种柔性薄膜电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂溶液由聚氧代乙烯(5)壬基苯基醚，支化溶于所述第二溶剂所得，且所述聚氧代乙烯(5)壬基苯基醚，支化与所述第二溶剂的体积比的取值范围为1:8000～1：12000。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述线性三嵌共聚物溶液的浓度的取值范围为8mg/ml～20mg/ml。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在将所述线性三嵌共聚物溶液、所述银纳米线分散液以及所述第一溶剂混匀得混合液步骤前，对所述银纳米线分散液进行浓化处理。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述后处理步骤具体包括：

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将转印后得到的柔性薄膜分别多次采用所述第二溶剂、异丙醇进行浸泡。

7.如权利要求1至6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂包括乙醇、甲苯中的至少一种；和/或

8.一种柔性薄膜电极，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的制备方法制得。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述柔性薄膜电极包括柔性基体和银纳米线，所述银纳米线半嵌入于所述柔性基体，且所述银纳米线沿所述柔性基体的轴向排布。

10.一种电子皮肤，用于将采集到的电信号传输至移动智能设备，其特征在于，包括传感器以及权利要求8或9所述的柔性薄膜电极或权利要求1至7任一项所述的制备方法制得的柔性薄膜电极，所述传感器与所述柔性薄膜电极电性连接。

技术总结
本申请涉及电子皮肤技术领域，提供了一种柔性薄膜电极及其制备方法、电子皮肤，其中所述柔性薄膜电极的制备方法包括以下步骤：提供线性三嵌共聚物溶液、银纳米线分散液、第一溶剂、第二溶剂、表面活性剂溶液；将线性三嵌共聚物溶液、银纳米线分散液以及第一溶剂混匀得混合液；将混合液滴加到含有第二溶剂的容器中，再将表面活性剂溶液滴加到容器的中心位置，得到银纳米线薄膜溶液；将银纳米线薄膜溶液进行转印、后处理得到柔性薄膜电极。本申请的制得的银纳米线半嵌入于柔性基体的结构可以在保证两种材料结合稳定的前提下，保证柔性薄膜电极良好的电导率和拉伸率，应用于电子皮肤中，保证电学性能优异的同时，赋予了它一定的动态热调节能力。

技术研发人员：魏军,叶阳,于素竹,何思斯
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（深圳）（哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院）
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29