微纳结构对电容式柔性压力传感器性能影响的研究

摘要

柔性压力传感器件在医疗卫生、智能家居、电子皮肤、机械自动化、人机交互系统和机器人探测传系统等方面具有广泛的潜在应用价值,从而受到了越来越多的关注.但采用简单、低成本的方式制作出高灵敏度的弹性传感器仍是一个挑战.本文设计制备出三明治结构的电容式柔性压力传感器,并对其性能进行了研究.该传感器以银纳米线为电极材料,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为柔性衬底,同时采用毛面玻璃和光面玻璃分别作为柔性衬底的制备模板,制备出微纳结构和平面结构的PDMS薄膜.然后采用喷涂法制备AgNWs/PDMS复合电极,以另外一层PDMS为介电层,将两电极面对面封装,得到电容式柔性压力传感器,最后系统研究了传感器的电极微纳结构对器件性能的影响.研究表明,具有微纳结构的AgNWs/PDMS复合薄膜传感器的灵敏度为1.0kPa-1,而平面结构的AgNWs/PDMS复合薄膜传感器的灵敏度为0.6kPa-1,由此可知具有微纳结构的电极能够显著提高器件的灵敏度.