一种仿生离电型柔性压力传感器及其制备方法

本发明涉及一种仿生离电型柔性压力传感器及其制备方法。该传感器采用电容式结构，由上下电极层和独特的仿生双层介电层构成。其中，所构建的仿生双层介电层的上层为借鉴蟑螂触角棘突结构的仿生棘突介电层，采用聚乙烯醇/磷酸离子凝胶制成；下层为参考突触前膜凸起结构及信号传递机制的离子复合纤维介电层，由结构化纤维织物浸泡离子液体(1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐溶液)形成。本发明旨在解决现有柔性压力传感器在宽动态压力范围内难以同时维持高灵敏度与稳定性的关键技术问题，特别是长期制约其在高载荷工况下实际应用的瓶颈。通过耦合仿生蟑螂棘突的高灵敏感知特性和突触前膜凸起结构及信号传导机制，传感器在宽动态压力范围内实现了高灵敏度与稳定性。该传感器采用一锅法成膜、砂纸转印和纤维浸渍等简易高效的制造工艺，并具备大面积制造的潜力，显著降低了制造成本。该仿生离电型柔性压力传感器在健康监测、智能医疗、可穿戴设备以及人机交互等新兴领域具有广阔的应用前景。