CN113218543A - 柔性压力传感器及其介电层、介电层的制备方法 - Google Patents

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    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors

Abstract

提供了一种用于柔性压力传感器的介电层的制备方法，其包括：利用牺牲材料和聚合物基体材料形成固化薄膜；将所述固化薄膜置于牺牲材料去除溶液中以去除所述牺牲材料，从而形成具有三维多孔结构的介电层。还提供了一种由该制备方法制备形成的介电层以及具有该介电层的柔性压力传感器。本发明在介电层的制备过程中通过利用牺牲材料获得具有三维多孔结构的介电层，三维多孔的结构可以使介电层具有更加高的孔隙率，在应力作用下更容易形变，从而具有优异的弹性性能。

Description

柔性压力传感器及其介电层、介电层的制备方法
技术领域
本发明属于传感器技术领域，具体地讲，涉及一种用于柔性压力传感器的介电层及其制备方法、柔性压力传感器。
背景技术
近年来，传感技术逐渐走进人们的生活，尤其是在柔性压力传感器方面，因其具有优异的机械性能和电性能，在可穿戴设备、电子皮肤、人机交互界面等方面发挥着巨大作用，具有重要的研究价值，因此，开发高性能压力传感器至关重要。
在柔性压力传感器中，电容式传感器具有高精度、低功耗、简单制造工艺和良好抗温度能力等优点，其作用机理是：通过施加压力来改变介电层的厚度，从而使介电层产生了电容的变化，并将电容的变化转换成电信号，进而通过电信号来确定压力的大小。
因此，介电层是电容式压力传感器提升灵敏度和压力响应范围等的重要优化对象。柔性压力传感器的介质层通常为聚合物材料，由于材料其本身的弹性性能的限制，不利于介电层随着应力作用的变化发生形变，从而影响了基于所述介电层的压力传感器的灵敏度以及检测范围。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于柔性压力传感器的介电层及其制备方法、柔性压力传感器。
根据本发明的实施例的一方面提供的用于压力传感器的介电层的制备方法，其包括：利用牺牲材料和聚合物基体材料形成固化薄膜；将所述固化薄膜置于牺牲材料去除溶液中以去除所述牺牲材料，从而形成具有三维多孔结构的介电层。
在上述实施例的一方面提供的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法中，所述利用牺牲材料和聚合物基体材料形成固化薄膜的方法包括：将所述牺牲材料、陶瓷材料和所述聚合物基体材料均匀分散于有机溶剂中，以形成第一混合溶液；对所述第一混合溶液进行加热，以将所述有机溶剂蒸发去除，从而形成混合物；在所述混合物中加入固化剂以形成固化混合物，并利用所述固化物形成所述固化薄膜。
在上述实施例的一方面提供的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法中，所述利用牺牲材料和聚合物基体材料形成固化薄膜的方法包括：将所述牺牲材料均匀分散于有机溶剂中，以形成第二混合溶液；将所述第二混合溶液涂覆于基板上，并对其进行加热，以将所述有机溶剂蒸发去除，从而形成第一薄膜；利用陶瓷材料、所述聚合物基体材料以及固化剂形成预聚物；将所述预聚物涂覆在所述第一薄膜上，以形成所述固化薄膜。
在上述实施例的一方面提供的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法中，所述陶瓷材料为钛酸钡纳米线，所述聚合物基体材料包括聚二甲硅氧烷、聚氨酯、聚酰亚胺、聚乙烯醇中的一种，所述牺牲材料为聚苯乙烯微球。
在上述实施例的一方面提供的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法中，所述钛酸钡纳米线为经表面修饰的钛酸钡纳米线。
在上述实施例的一方面提供的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法中，所述聚苯乙烯微球与所述聚合物基体材料的体积比为2:1～4:1。
在上述实施例的一方面提供的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法中，所述陶瓷材料的填充量为所述聚合物基体材料的5wt％～20wt％。
在上述实施例的一方面提供的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法中，所述聚合物基体材料与所述固化剂的体积比为10:1。
根据本发明的实施例的另一方面提供的用于柔性压力传感器的介电层，其由上述的制备方法制备形成。
根据本发明的实施例的又一方面提供的一种柔性压力传感器，所述柔性压力传感器包括第一电极层、第二电极层和上述的介电层，所述第一电极层和所述第二电极层彼此面对设置，所述介电层夹设于所述第一电极层和所述第二电极层之间。
有益效果：本发明在介电层的制备过程中通过利用牺牲材料获得具有三维多孔结构的介电层，三维多孔的结构可以使介电层具有更加高的孔隙率，在应力作用下更容易形变，从而具有优异的弹性性能。进一步地，所述三维多孔结构的介电层中还填充有具有高介电常数、高长径比的陶瓷材料，陶瓷材料的这些特性可以使得基于所述介电层的柔性压力传感器具有更高的灵敏度和更宽的检测范围，有利于提升柔性压力传感器的性能。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是根据本发明的实施例的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法的流程图；
图2是根据本发明的实施例的柔性压力传感器的结构示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的具体实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”、“根据”等表示“至少部分地基于”、“至少部分地根据”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。
如背景技术中所述，柔性压力传感器的介电层通常为聚合物材料，由于材料本身的弹性性能的限制，不利于介电层随着应力作用的变化发生形变。因此，为了提高介电层的弹性性能，根据本发明的实施例提供了一种用于柔性压力传感器的介电层的制备方法。该制备方法包括：利用牺牲材料和聚合物基体材料形成固化薄膜；将所述固化薄膜置于牺牲材料去除溶液中以去除所述牺牲材料，从而形成具有三维多孔结构的介电层。
因此，通过利用牺牲材料制备获得具有三维多孔结构的介电层，三维多孔的结构具有更加高的孔隙率，从而使介电层在应力作用下更容易形变，具有优异的弹性性能。
以下将结合附图来详细描述根据本发明的实施例的用于柔性压力传感器的介电层及其制备方法。
图1是根据本发明的实施例的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法的流程图。
参照图1，在步骤S110中，利用牺牲材料和聚合物基体材料形成固化薄膜。
在一个示例中，实现步骤S110的方法可以包括：
首先，将所述牺牲材料、陶瓷材料和所述聚合物基体材料均匀分散于有机溶剂中，以形成第一混合溶液；
其次，对所述第一混合溶液进行加热，以将所述有机溶剂蒸发去除，从而形成混合物；
最后，在所述混合物中加入固化剂以形成固化混合物，并利用所述固化物形成所述固化薄膜。
在另一个示例中，实现步骤S110的方法还可以包括：
首先，将所述牺牲材料均匀分散于有机溶剂中，以形成第二混合溶液；
其次，将所述第二混合溶液涂覆于基板上，并对其进行加热，以将所述有机溶剂蒸发去除，从而形成第一薄膜；
再者，利用陶瓷材料、所述聚合物基体材料以及固化剂形成预聚物；
最后，将所述预聚物涂覆在所述第一薄膜上，以形成所述固化薄膜。
在步骤S120中，将所述固化薄膜置于牺牲材料去除溶液中以去除所述牺牲材料，从而形成具有三维多孔结构的介电层。
在图1所示的制备方法的一个示例中，所述陶瓷材料为钛酸钡纳米线，所述聚合物基体材料包括聚二甲硅氧烷、聚氨酯、聚酰亚胺、聚乙烯醇中的一种，所述牺牲材料为聚苯乙烯微球。
在图1所示的制备方法的一个示例中，所述钛酸钡纳米线为经表面修饰的钛酸钡纳米线。进一步地，所述钛酸钡纳米线为通过硅烷偶联剂kh-550进行表面修饰的钛酸钡纳米线。这里，钛酸钡纳米线被表面修饰的作用在于使掺杂的钛酸钡纳米线在聚合物基体材料中具有更好的分散性，从而使钛酸钡纳米线与聚合物基体材料具有更好的相容性。此外，所述钛酸钡纳米线具有高介电常数、高长径比，这些特性可以使得基于所述介电层的柔性压力传感器具有更高的灵敏度和更宽的检测范围，有利于提升柔性压力传感器的性能。
在图1所示的制备方法的一个示例中，所述聚苯乙烯微球与所述聚合物基体材料的体积比为2:1～4:1。通过以聚苯乙烯微球为牺牲材料，可构造具有三维多孔结构的介电层薄膜。在制备过程中，可以通过控制聚苯乙烯微球和聚合物基体材料的体积比来控制介电层的孔隙率，参照公式：P0＝Va/Va+Vb，其中，Va为牺牲材料聚苯乙烯微球的体积，Vb为聚合物基体材料的体积，P0为获得的介电层的孔隙率。
在图1所示的制备方法的一个示例中，所述陶瓷材料的填充量为所述聚合物基体材料的5wt％～20wt％。
在图1所示的制备方法的一个示例中，所述聚合物基体材料与所述固化剂的体积比为10:1。
在图1所示的制备方法的一个示例中，所述有机溶剂为异丙醇。
在图1所示的制备方法的一个示例中，所述牺牲材料去除溶液为DMF，即N,N-二甲基甲酰胺。
以下，以更具体的实施例对图1所示的制备方法进行详细说明。
实施例1
根据本发明的实施例1的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法包括：
步骤一：将经kh-550进行表面修饰后的钛酸钡纳米线、聚苯乙烯微球与异丙醇配制成混合溶液，通过超声的方法使其均匀分散，并加入聚二甲基硅氧烷，以形成第一混合溶液。其中，聚苯乙烯微球与聚二甲基硅氧烷的体积比为3:1，即孔隙率为75％，钛酸钡纳米线的填充量为聚二甲基硅氧烷的5wt％。
步骤二：将混合均匀的第一混合溶液置于真空烘箱中，在60℃的温度下进行加热处理，使体系中的有机溶剂(异丙醇)蒸干，以形成混合物。
步骤三：在所述混合物中加入固化剂，以形成固化混合物。其中，聚二甲基硅氧烷与固化剂的体积比为10:1。
步骤四：将得到的固化混合物用刮刀均匀涂覆在玻璃基板上，在70℃的温度下进行时间为3h的加热固化，以形成固化薄膜。
因此，上述步骤一至步骤四实现了图1中步骤S110的方法。
步骤五：将固化薄膜从基板上移出，并将其浸泡在DMF溶液中12小时，以将聚苯乙烯微球完全刻蚀，得到具有三维多孔结构的钛酸钡-聚二甲基硅氧烷的介电层。因此，该步骤五实现了图1中步骤S120的方法。
实施例2
根据本发明的实施例2的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法包括：
步骤一：将经kh-550进行表面修饰后的钛酸钡纳米线、聚苯乙烯微球与异丙醇配制成混合溶液，通过超声的方法使其均匀分散，并加入聚二甲基硅氧烷，以形成第一混合溶液。其中，聚苯乙烯微球与聚二甲基硅氧烷的体积比为3:1，即孔隙率为75％，钛酸钡纳米线的填充量为聚二甲基硅氧烷的10wt％。
步骤二：将混合均匀的第一混合溶液置于真空烘箱中，在60℃的温度下进行加热处理，使体系中的有机溶剂(异丙醇)蒸干，以形成混合物。
步骤三：在所述混合物中加入固化剂，以形成固化混合物。其中，聚二甲基硅氧烷与固化剂的体积比为10:1。
步骤四：将得到的固化混合物用刮刀均匀涂覆在玻璃基板上，在70℃的温度下进行时间为3h的加热固化，以形成固化薄膜。
因此，上述步骤一至步骤四实现了图1中步骤S110的方法。
步骤五：将固化薄膜从基板上移出，并将其浸泡在DMF溶液中12小时，以将聚苯乙烯微球完全刻蚀，得到具有三维多孔结构的钛酸钡-聚二甲基硅氧烷的介电层。因此，该步骤五实现了图1中步骤S120的方法。
实施例3
根据本发明的实施例3的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法包括：
步骤一：将经kh-550进行表面修饰后的钛酸钡纳米线、聚苯乙烯微球与异丙醇配制成混合溶液，通过超声的方法使其均匀分散，并加入聚二甲基硅氧烷，以形成第一混合溶液。其中，聚苯乙烯微球与聚二甲基硅氧烷的体积比为3:1，即孔隙率为75％，钛酸钡纳米线的填充量为聚二甲基硅氧烷的20wt％。
步骤二：将混合均匀的第一混合溶液置于真空烘箱中，在60℃的温度下进行加热处理，使体系中的有机溶剂(异丙醇)蒸干，以形成混合物。
步骤三：在所述混合物中加入固化剂，以形成固化混合物。其中，聚二甲基硅氧烷与固化剂的体积比为10:1。
步骤四：将得到的固化混合物用刮刀均匀涂覆在玻璃基板上，在70℃的温度下进行时间为3h的加热固化，以形成固化薄膜。
因此，上述步骤一至步骤四实现了图1中步骤S110的方法。
步骤五：将固化薄膜从基板上移出，并将其浸泡在DMF溶液中12小时，以将聚苯乙烯微球完全刻蚀，得到具有三维多孔结构的钛酸钡-聚二甲基硅氧烷的介电层。因此，该步骤五实现了图1中步骤S120的方法。
实施例4
根据本发明的实施例4的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法包括：
步骤一：将聚苯乙烯微球经超声处理均匀分散在异丙醇溶液中，以形成第二混合溶液。
步骤二：将聚苯乙烯微球-异丙醇混合溶液(第二混合溶液)涂覆在玻璃基板上，放入烘箱中在60℃的温度下烘烤8小时，使有机溶剂(异丙醇)完全蒸发，以形成第一薄膜。其中，所述聚苯乙烯微球与聚二甲基硅氧烷体积比为3:1，即聚合材料的孔隙率为75％。
步骤三：将经kh-550进行表面修饰后的钛酸钡纳米线、聚二甲基硅氧烷和固化剂通过机械搅拌均匀形成预聚物。其中，钛酸钡纳米线填充量为聚二甲基硅氧烷的5wt％，聚二甲基硅氧烷与固化剂的体积比为10:1。
步骤四：将预聚物旋涂在第一薄膜上，并置于烘箱中在70℃的温度下固化3小时，以形成固化薄膜。
因此，上述步骤一至步骤四实现了图1中步骤S110的方法。
步骤五：将固化薄膜在DMF溶液中浸泡12小时以去除聚苯乙烯微球，得到具有三维多孔结构的钛酸钡-聚二甲基硅氧烷的介电层。因此，该步骤五实现了图1中步骤S120的方法。
实施例5
根据本发明的实施例5的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法包括：
步骤一：将聚苯乙烯微球经超声处理均匀分散在异丙醇溶液中，以形成第二混合溶液。
步骤二：将聚苯乙烯微球-异丙醇混合溶液(第二混合溶液)涂覆在玻璃基板上，放入烘箱中在60℃的温度下烘烤8小时，使有机溶剂(异丙醇)完全蒸发，以形成第一薄膜。其中，所述聚苯乙烯微球与聚二甲基硅氧烷体积比为3:1，即聚合材料的孔隙率为75％。
步骤三：将经kh-550进行表面修饰后的钛酸钡纳米线、聚二甲基硅氧烷和固化剂通过机械搅拌均匀形成预聚物。其中，钛酸钡纳米线填充量为聚二甲基硅氧烷的10wt％，聚二甲基硅氧烷与固化剂的体积比为10:1。
步骤四：将预聚物旋涂在第一薄膜上，并置于烘箱中在70℃的温度下固化3小时，以形成固化薄膜。
因此，上述步骤一至步骤四实现了图1中步骤S110的方法。
步骤五：将固化薄膜在DMF溶液中浸泡12小时以去除聚苯乙烯微球，得到具有三维多孔结构的钛酸钡-聚二甲基硅氧烷的介电层。因此，该步骤五实现了图1中步骤S120的方法。
实施例6
根据本发明的实施例6的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法包括：
步骤一：将聚苯乙烯微球经超声处理均匀分散在异丙醇溶液中，以形成第二混合溶液。
步骤二：将聚苯乙烯微球-异丙醇混合溶液(第二混合溶液)涂覆在玻璃基板上，放入烘箱中在60℃的温度下烘烤8小时，使有机溶剂(异丙醇)完全蒸发，以形成第一薄膜。其中，所述聚苯乙烯微球与聚二甲基硅氧烷体积比为3:1，即聚合材料的孔隙率为75％。
步骤三：将经kh-550进行表面修饰后的钛酸钡纳米线、聚二甲基硅氧烷和固化剂通过机械搅拌均匀形成预聚物。其中，钛酸钡纳米线填充量为聚二甲基硅氧烷的20wt％，聚二甲基硅氧烷与固化剂的体积比为10:1。
步骤四：将预聚物旋涂在第一薄膜上，并置于烘箱中在70℃的温度下固化3小时，以形成固化薄膜。
因此，上述步骤一至步骤四实现了图1中步骤S110的方法。
步骤五：将固化薄膜在DMF溶液中浸泡12小时以去除聚苯乙烯微球，得到具有三维多孔结构的钛酸钡-聚二甲基硅氧烷的介电层。因此，该步骤五实现了图1中步骤S120的方法。
根据本发明的实施例还提供了一种由上述的制备方法制备形成的用于柔性压力传感器的介电层。
图2是根据本发明的实施例的柔性压力传感器的结构示意图。需要说明的是，在图2中，仅示出了柔性压力传感器的两个电极层以及介电层，但是本领域技术人员应当知道的是，柔性压力传感器还包括其他必要的部件。
参考图2，所述柔性压力传感器至少包括：第一电极层210、第二电极层220以及上述的制备方法制备形成的用于柔性压力传感器的介电层230，其中，所述第一电极层210设置于所述介电层230的第一表面上，而第二电极层220分别设置于所述介电层230的第二表面上，所述第一表面和第二表面彼此相对。
在本实施例中，所述第一电极210和第二电极220均连接有导线240，导线的一端与电极层相连，导线的另一端可以与外部电路相连。
在一个示例中，所述第一电极层210、第二电极层220均为PET导电薄膜或ITO导电薄膜。
综上所述，根据本发明的实施例的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法，在制备过程中通过利用牺牲材料获得具有三维多孔结构的介电层，三维多孔的结构可以使介电层具有更加高的孔隙率，在应力作用下更容易形变，从而具有优异的弹性性能。进一步地，所述三维多孔结构的介电层中还填充有具有高介电常数、高长径比的陶瓷材料，陶瓷材料的这些特性可以使得基于所述介电层的柔性压力传感器具有更高的灵敏度和更宽的检测范围，有利于提升柔性压力传感器的性能。
上述对本发明的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。
在整个本说明书中使用的术语“示例性”、“示例”等意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。
以上结合附图详细描述了本发明的实施例的可选实施方式，但是，本发明的实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的实施例的技术构思范围内，可以对本发明的实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的实施例的保护范围。
本说明书内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本说明书内容。对于本领域普通技术人员来说，对本说明书内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本说明书内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种用于柔性压力传感器的介电层的制备方法，其特征在于，包括：
利用牺牲材料和聚合物基体材料形成固化薄膜；
将所述固化薄膜置于牺牲材料去除溶液中以去除所述牺牲材料，从而形成具有三维多孔结构的介电层。
2.根据权利要求1所述的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法，其特征在于，所述利用牺牲材料和聚合物基体材料形成固化薄膜的方法包括：
将所述牺牲材料、陶瓷材料和所述聚合物基体材料均匀分散于有机溶剂中，以形成第一混合溶液；
对所述第一混合溶液进行加热，以将所述有机溶剂蒸发去除，从而形成混合物；
在所述混合物中加入固化剂以形成固化混合物，并利用所述固化物形成所述固化薄膜。
3.根据权利要求1所述的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法，其特征在于，所述利用牺牲材料和聚合物基体材料形成固化薄膜的方法包括：
将所述牺牲材料均匀分散于有机溶剂中，以形成第二混合溶液；
将所述第二混合溶液涂覆于基板上，并对其进行加热，以将所述有机溶剂蒸发去除，从而形成第一薄膜；
利用陶瓷材料、所述聚合物基体材料以及固化剂形成预聚物；
将所述预聚物涂覆在所述第一薄膜上，以形成所述固化薄膜。
4.根据权利要求2或3所述的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法，其特征在于，所述陶瓷材料为钛酸钡纳米线，所述聚合物基体材料包括聚二甲硅氧烷、聚氨酯、聚酰亚胺、聚乙烯醇中的一种，所述牺牲材料为聚苯乙烯微球。
5.根据权利要求2或3所述的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法，其特征在于，所述钛酸钡纳米线为经表面修饰的钛酸钡纳米线。
6.根据权利要求2或3所述的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯微球与所述聚合物基体材料的体积比为2:1～4:1。
7.根据权利要求2或3所述的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法，其特征在于，所述陶瓷材料的填充量为所述聚合物基体材料的5wt％～20wt％。
8.根据权利要求2或3所述的用于柔性压力传感器的介电层的制备方法，其特征在于，所述聚合物基体材料与所述固化剂的体积比为10:1。
9.一种由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备形成的用于柔性压力传感器的介电层。
10.一种柔性压力传感器，其特征在于，所述柔性压力传感器包括第一电极层、第二电极层和权利要求9所述的介电层，所述第一电极层和所述第二电极层彼此面对设置，所述介电层夹设于所述第一电极层和所述第二电极层之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113932950A (zh) * 2021-10-13 2022-01-14 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 柔性压力传感器及其制作方法
CN114469033A (zh) * 2021-11-11 2022-05-13 煤炭科学研究总院 心率检测传感器、防护服和传感器的制作方法
CN114878032A (zh) * 2022-04-02 2022-08-09 华南理工大学 一种柔性自供电压力传感器及其制备方法与应用
CN114964573A (zh) * 2022-05-17 2022-08-30 通富微电子股份有限公司 一种压力传感器的制作方法及压力传感器
CN115725181A (zh) * 2022-11-04 2023-03-03 深圳大学 一种多孔介电材料及其制备方法、柔性电容式压力传感器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1304550A (zh) * 1998-06-05 2001-07-18 佐治亚技术研究公司 多孔性绝缘材料及其制备方法
WO2008030939A2 (en) * 2006-09-06 2008-03-13 Innovia, Llc Porous polymeric material particularly suited for medical implant applications
CN102417363A (zh) * 2011-08-02 2012-04-18 中国科学院化学研究所 一种微纳米多孔复合材料及其制备方法
CN104257367A (zh) * 2014-09-16 2015-01-07 苏州能斯达电子科技有限公司 一种可贴附柔性压力传感器及其制备方法
CN105067159A (zh) * 2015-07-22 2015-11-18 上海交通大学 一种电容式压力传感器及其制备方法
CN106959176A (zh) * 2017-05-10 2017-07-18 江西科技师范大学 一种柔性压力传感器及其制备方法
CN110455443A (zh) * 2019-08-23 2019-11-15 北京航空航天大学 一种采用银纳米线柔性电极制备的柔性电容传感器及其制备方法
CN111307342A (zh) * 2020-04-08 2020-06-19 深圳大学 一种耐高温柔性压力传感器及其制备方法和应用
CN111780897A (zh) * 2020-08-05 2020-10-16 吉林大学 一种仿生多层电容式柔性压力传感器及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1304550A (zh) * 1998-06-05 2001-07-18 佐治亚技术研究公司 多孔性绝缘材料及其制备方法
WO2008030939A2 (en) * 2006-09-06 2008-03-13 Innovia, Llc Porous polymeric material particularly suited for medical implant applications
CN102417363A (zh) * 2011-08-02 2012-04-18 中国科学院化学研究所 一种微纳米多孔复合材料及其制备方法
CN104257367A (zh) * 2014-09-16 2015-01-07 苏州能斯达电子科技有限公司 一种可贴附柔性压力传感器及其制备方法
CN105067159A (zh) * 2015-07-22 2015-11-18 上海交通大学 一种电容式压力传感器及其制备方法
CN106959176A (zh) * 2017-05-10 2017-07-18 江西科技师范大学 一种柔性压力传感器及其制备方法
CN110455443A (zh) * 2019-08-23 2019-11-15 北京航空航天大学 一种采用银纳米线柔性电极制备的柔性电容传感器及其制备方法
CN111307342A (zh) * 2020-04-08 2020-06-19 深圳大学 一种耐高温柔性压力传感器及其制备方法和应用
CN111780897A (zh) * 2020-08-05 2020-10-16 吉林大学 一种仿生多层电容式柔性压力传感器及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113932950A (zh) * 2021-10-13 2022-01-14 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 柔性压力传感器及其制作方法
CN114469033A (zh) * 2021-11-11 2022-05-13 煤炭科学研究总院 心率检测传感器、防护服和传感器的制作方法
CN114878032A (zh) * 2022-04-02 2022-08-09 华南理工大学 一种柔性自供电压力传感器及其制备方法与应用
CN114964573A (zh) * 2022-05-17 2022-08-30 通富微电子股份有限公司 一种压力传感器的制作方法及压力传感器
CN115725181A (zh) * 2022-11-04 2023-03-03 深圳大学 一种多孔介电材料及其制备方法、柔性电容式压力传感器

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