【CN109990695A】一种柔性石墨烯基压阻传感器及其制备方法【专利】
一种石墨烯传感器及其制备方法和应用
一种石墨烯传感器及其制备方法和应用石墨烯传感器及其制备方法和应用随着现代科技的不断发展，传感器已经成为各个领域中不可或缺的重要组成部分。
而石墨烯作为一种新型的材料，在传感器领域中受到了越来越多人的关注。
下面，本文将探讨一种石墨烯传感器及其制备方法和应用。
一、石墨烯传感器制备方法石墨烯传感器的制备方法和其他石墨烯材料制备方法类似，有热化学气相沉积法、化学气相沉积法、机械剥离法等多种方法。
其中，机械剥离法是一种较为简单易行的方法。
具体操作步骤如下：1. 准备好金属基板。
可以选择铜或镍等材料。
2. 在基板表面均匀涂上粘合剂。
3. 在粘合剂表面铺上石墨烯原料，可以是天然石墨或氧化石墨等。
4. 将涂有粘合剂和石墨烯原料的基板放入气体炉中进行加热，约在1000℃的高温下，石墨烯原料开始分解，生成石墨烯。
5. 冷却基板后，可以在石墨烯表面覆盖一层二氧化硅、氧化铝等保护材料，防止其在空气中氧化。
二、石墨烯传感器的应用石墨烯传感器在各个领域中都有广泛的应用，比如：1. 生物传感：石墨烯可以通过调节电性、表面电化学等性质来检测人体内的生物分子，包括DNA、蛋白质等，可以应用于临床诊断、药物筛选等领域。
2. 环境监测：石墨烯传感器可以对环境中的污染物进行高效精准的监测，如二氧化硫、氮氧化物等。
3. 磁场传感：石墨烯传感器可以通过感应电流来检测磁场强度，可以应用于成像、导航等领域。
4. 光传感：石墨烯传感器的电性能够受到光照射而改变，可以应用于光电子器件领域。
总之，石墨烯传感器具有广泛的应用前景，是当前研究的热点之一。
通过不断探索和发展制备方法和应用场景，石墨烯传感器有望实现更高的灵敏度、更广泛的适用范围和更多的商业化应用可能。
一种基于石墨烯的柔性电容式压力传感器及其制备方法[发明专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011570814.0(22)申请日 2020.12.26(71)申请人 重庆华知光环保科技有限责任公司地址 402460 重庆市荣昌区昌州街道昌龙大道218号30幢7-4(72)发明人 张玉容 (51)Int.Cl.G01L 1/14(2006.01)(54)发明名称一种基于石墨烯的柔性电容式压力传感器及其制备方法(57)摘要本发明属于传感器技术领域，公开了一种基于石墨烯的柔性电容式压力传感器及其制备方法，本发明所述压力传感器包括上下两个平行设置的石墨烯电极层，两个石墨烯电极层之间设有多孔弹性体，所述多孔弹性体由热固化弹性材料和发泡材料混合后经过加热固化后形成，所述石墨烯电极层引出有银浆导线形成外围引线，所述外围引线绑定有柔性电路板。
本发明解决了石墨烯与绝缘层之间的附着力问题，同时以多孔弹性体制备的绝缘层配合石墨烯电极材料，提高压力传感器的灵敏度和增加压力传感器高敏感性的压力范围。
权利要求书1页 说明书6页 附图2页CN 112781757 A 2021.05.11C N 112781757A1.一种基于石墨烯的柔性电容式压力传感器，其特征在于：包括上下两个平行设置的石墨烯电极层，两个石墨烯电极层之间设有多孔弹性体，所述石墨烯电极层引出有银浆导线形成外围引线，所述外围引线绑定有柔性印刷电路板。
2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的柔性电容式压力传感器，其特征在于：所述石墨烯电极层包括柔性基材和石墨烯层。
3.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯的柔性电容式压力传感器，其特征在于：所述柔性基材采用柔性高分子材料，所述高分子材料为聚酰亚胺、聚对笨二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种基于石墨烯的柔性电容式压力传感器，其特征在于：所述多孔弹性体由热固化弹性材料和发泡材料混合后经过加热固化后形成。
一种柔性传感器及其制备方法[发明专利]
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专利名称：一种柔性传感器及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：刘宜伟,李法利,李润伟
申请号：CN201910395010.2
申请日：20190513
公开号：CN110017923A
公开日：
20190716
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种柔性传感器及其制备方法。
该柔性传感器包括柔性基底、电极、液态金属薄膜，以及柔性封装层；液态金属薄膜位于柔性基底上，由表面氧化的液态金属颗粒组成；柔性封装层位于液态金属薄膜表面；电极位于柔性基底上，用于监测液态金属薄膜某区域间的电信号；在外力作用下，电极之间的电阻由高电阻变化为低电阻，则判断该外力为伤害性外力。
该柔性传感器能够感知外界伤害性作用力，将该传感器集成在电子皮肤中可拓展电子皮肤功能。
申请人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
地址：315201 浙江省宁波市镇海区中官西路1219号
国籍：CN
代理机构：宁波元为知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：赵兴华
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一种石墨基压阻式柔性压力传感器及其制备方法[发明专利]
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专利名称：一种石墨基压阻式柔性压力传感器及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：杜宏伟,熊超
申请号：CN202010853766.X
申请日：20200824
公开号：CN112014005A
公开日：
20201201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种石墨基压阻式柔性压力传感器及其制备方法，包括本体，所述本体外部连接有穿戴环，且本体顶部安装有柔性机构，所述柔性机构内部包括有上封板，且上封板底端固定安装有第一电极，所述第一电极底部连接有石墨，且石墨底端安装有PET，所述PET底部连接有第二电极，所述第二电极底端固定安装有下封板，且第一电极底端连接有灵敏机构，所述本体外侧安装有拆装机构。
本发明中，在柔性机构的作用下，通过石墨在第一电极与第二电极支架，使石墨在PET表层，由于PET为柔性材质，从而使石墨在固化后转移至PET层，从而使本体的结构为石墨、PET与电极构成，从而提高了本体的柔韧性和可靠性，便于本体与人体部位贴合，使实现人体压力的实时测量。
申请人：常州福普生电子科技有限公司
地址：213003 江苏省常州市新北区华山路18号
国籍：CN
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一种石墨烯压力传感器及其结构和制备方法[发明专利]
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专利名称：一种石墨烯压力传感器及其结构和制备方法专利类型：发明专利
发明人：钟高余,李书慧,王虞焱,沙加暐
申请号：CN201910386519.0
申请日：20190510
公开号：CN110207867A
公开日：
20190906
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于传感器技术领域，具体为一种石墨烯压力传感器及其制备方法。
本发明的石墨烯压力传感器由叉指电极层、镶嵌石墨烯弹性衬底层、柔性封装层组成；镶嵌石墨烯弹性衬底层包含石墨烯压力感应层、弹性粘附层、柔性薄膜层；石墨烯压力感应层镶嵌在弹性黏附层上，弹性粘附层直接贴附在柔性薄膜层，且石墨烯压力感应层与叉指电极层的叉指区轻微接触；所述封装层覆盖镶嵌石墨烯弹性衬底层及叉指电极叉指区。
本发明的石墨烯压力传感器灵敏度高、结构简单，工艺简易，感应压力范围宽并且具有柔性，可用于可穿戴设备。
申请人：复旦大学
地址：200433 上海市杨浦区邯郸路220号
国籍：CN
代理机构：上海正旦专利代理有限公司
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910347758.5
(22)申请日 2019.04.28
(71)申请人 中南大学
地址 410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南
路932号
(72)发明人 卫军 吴志强 董荣珍 祝学真
孙鼎浩
(74)专利代理机构 长沙市融智专利事务所(普
通合伙) 43114
代理人 颜勇
(51)Int.Cl.
G01B 7/16(2006.01)
(54)发明名称一种柔性石墨烯基压阻传感器及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种柔性石墨烯基压阻传感器，包括柔性聚合物基底层、石墨烯-聚合物复合层、金属电极和聚合物保护层，所述石墨烯-聚合物复合层置于柔性聚合物基底层和保护层之间，所述金属电极连接在石墨烯-聚合物复合层顶面的两端；所述石墨烯-聚合物复合层包括两层，下层为石墨烯扩散于经有机溶剂溶胀的柔性聚合物基底层而形成的石墨烯-聚合物复合层上层；上层为涂覆聚合物保护层时聚合物渗透填塞石墨烯多孔网状结构薄膜中的孔隙而形成的石墨烯-聚合物复合层下层。
本发明的柔性石墨烯基压阻传感器，柔韧性好、量程大、灵敏度高、压阻
重复性好且能耐久使用。
权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 109990695 A 2019.07.09
C N 109990695
A
权 利 要 求 书1/2页CN 109990695 A
1.一种柔性石墨烯基压阻传感器，其特征在于：包括柔性聚合物基底层、石墨烯-聚合物复合层、金属电极和聚合物保护层，所述石墨烯-聚合物复合层置于柔性聚合物基底层和保护层之间，所述金属电极连接在石墨烯-聚合物复合层顶面的两端；
所述石墨烯-聚合物复合层包括两层，下层为石墨烯扩散于经有机溶剂溶胀的柔性聚合物基底层而形成的石墨烯-聚合物复合层下层；上层为涂覆聚合物保护层时聚合物渗透填塞石墨烯多孔网状结构薄膜中的孔隙而形成的石墨烯-聚合物复合层上层。
2.根据权利要求1所述的柔性石墨烯基压阻传感器，其特征在于：所述柔性聚合物基底层和聚合物保护层由橡胶类聚合物、聚烯烃类聚合物或树脂类聚合物构成；
所述的橡胶类聚合物为硅橡胶、天然橡胶、丁基橡胶或丁苯橡胶；所述的聚烯烃类聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯或聚苯乙烯；所述的树脂类聚合物为环氧树脂、丙烯酸酯或酚醛树脂。
3.根据权利要求1所述的柔性石墨烯基压阻传感器，其特征在于：所述的柔性聚合物基底层的厚度为0.05～2.00mm，石墨烯-聚合物复合层的厚度为0.5～50μm，聚合物保护层的厚度为0.05～2.00mm。
4.根据权利要求1所述的柔性石墨烯基压阻传感器，其特征在于：所述石墨烯-聚合物复合层上层与石墨烯-聚合物复合层下层的厚度比为1:1～10:1。
5.根据权利要求1所述的柔性石墨烯基压阻传感器，其特征在于：所述的石墨烯为单层、少层或多层石墨烯纳米粉末，石墨烯厚度为1～8nm，片层直径为0.5～50μm，层数为1～10层。
6.根据权利要求1所述的柔性石墨烯基压阻传感器，其特征在于：所述石墨烯多孔网状结构薄膜中的孔隙率为10％～20％。
7.根据权利要求1所述的柔性石墨烯基压阻传感器，其特征在于：所述的金属电极为金、银、铜、铝或者铂。
8.权利要求1-7任一项所述的柔性石墨烯基压阻传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚合物液体均匀涂布于模具上，固化形成柔性聚合物基底层；
(2)将改性石墨烯纳米粉末分散于有机溶剂中，得到稳定的石墨烯分散液；
(3)将石墨烯分散液涂覆于柔性聚合物基底层上，石墨烯扩散于经有机溶剂溶胀的柔性聚合物基底层而形成石墨烯-聚合物复合层下层，去除有机溶剂后，剩余石墨烯吸附沉积后形成多孔网状结构的石墨烯薄膜；
(4)在石墨烯薄膜两端的上方连接金属电极；
(5)将聚合物液体均匀涂覆于石墨烯薄膜上方，聚合物渗透填塞石墨烯多孔网状结构薄膜中的孔隙形成石墨烯-聚合物复合层上层，同时剩余的聚合物固化形成聚合物保护层。
9.根据权利要求8所述的柔性石墨烯基压阻传感器的制备方法，其特征在于：步骤(1)和(6)中，所述的聚合物用量为50～1500g/m2；
步骤(2)中，所述的改性石墨烯的改性剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷和十六烷基三甲基溴化铵；
步骤(2)中，所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、正丁醇、N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种；
2。