【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于柔性电子材料与器件，具体涉及pdms/管道lm柔性传感材料及其制备方法。
技术介绍
1、柔性传感材料可以在弯曲、拉伸时保留电子元件的传感性能，其广泛应用于柔性可拉伸电极、压力传感器、应变传感器以及人体组织健康监测的可穿戴设备等。
2、聚二甲基硅氧烷(pdms)具有极佳的拉伸性、可靠的填料填充性，因此有望在柔性传感材料中得到良好发展。但pdms是不导电的，使用pdms复合导电填料(例如液态金属、银纳米纤维、碳纳米管等)制备柔性传感材料，无疑打开了柔性电子技术的新路径。例如早期报告中提到，过去曾有研究尝试在pdms基底上构建导电流体通路制备复合传感材料，相似的研究目前已经在柔性传感器、可穿戴超级电容器等领域有所应用。还有多项研究采用银纳米颗粒、银纳米纤维、碳纳米管、液态金属(lm)等导电填料在pdms之间构建导电网络，采用合理的信号通路设计与可控制造方案，提高了pdms上导电/传感通路材料的力学稳定性。并且，这种pdms中加入导电颗粒或纤维结构构建导电/传感通路的工艺可以在较低导电填料浓度下有较高的导电性、优异的传感性能，但材料变形时导电路径容易断开，电阻会发生大幅变化，即导电稳定性较差。鉴于此，一些团队用喷射沉积和转移结合的方法，制备了基于三明治状pdms/碳纳米管(cnts)/pdms复合材料的可拉伸透明压力传感器，这种方法改善了材料的导电稳定性，所制备的应变传感器具有优异的拉伸性、良好的光学透明性和传感性能，能够实现稳定性、耐久性好、可重复性检测。此外，其他团队也提出了一些可拉伸结构设计，能够实现传感
3、综上，柔性传感材料发展过程中遇到的主要问题是柔性较好的材料(如聚合物)传递信号能力较差，而传递信号性能好的材料(如传统金属、半导体)柔性又较差。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种pdms/管道lm柔性传感材料，机械性能好、柔性高、无毒性、生物相容性好、质量轻、灵敏度高。本专利技术还提供了其制备方法。
2、本专利技术所述的pdms/管道lm柔性传感材料，采用pdms作为基体，在基体中包裹入毛细管，毛细管中注入液态金属，毛细管两端用导电金属丝封端，导电金属丝一端深入毛细管中与液态金属接触，另一端漏出基体表面。
3、优选的，毛细管为硅胶毛细管。
4、优选的，毛细管内径0.5-1mm，长度40-50mm，壁厚0.25-0.55mm。
5、优选的，液态金属为镓铟锡合金、镓铟合金、镓锌合金和纯镓金属中的一种或多种。
6、优选的，导电金属丝为铁丝。
7、本专利技术所述的pdms/管道lm柔性传感材料的制备方法，包括如下步骤：
8、(1)制备下层pdms基体：
9、将pdms预聚物和pdms固化剂混合均匀，浇筑在带有凹槽的模具中，加热固化，制得下层pdms基体，不要脱模；
10、(2)制备导电通路：
11、将液态金属注入毛细管中，并用导电金属丝对毛细管进行封端，金属丝与液态金属相接触的长度至少为0.3mm，得到导电通路，封端处理既可以防止样品固化完成前液态金属泄露导致电路断开，也可以在样品制备完毕后便于外接电路；
12、(3)铺设导电通路，制备上层pdms基体：
13、将导电通路置于步骤(1)中得到的在模具中的下层pdms基体上，保证毛细管与下层pdms基体上表面相贴合，将导电金属丝伸出模具外，以便于外接导线，然后将pdms预聚物和pdms固化剂进行预混合得到的预混合液浇筑在模具中，加热固化，脱模即得。
14、优选的，步骤(1)中，浇筑厚度为0.6-1mm，固化温度80-120℃，固化时间10-40min。
15、优选的，步骤(3)中，浇筑厚度为1-1.4mm，固化温度80-120℃，固化时间10-40min。
16、优选的，步骤(1)、(3)中，pdms预聚物和pdms固化剂的混合质量比为10:1。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、1、本专利技术采用毛细管注入液态金属构建导电网络通路，采用逐层固化制备出pdms/管道lm柔性传感材料，操作便捷，价格低廉，兼容性好，可以避免液态金属“漏液”导致的电性能不稳定、抗干扰能力不足的问题；将封端导电金属丝一部分固化在导电通路两端，另一部分裸漏在外，方便与测试仪器相连而不破坏材料，使用方便，可与不同设备串接使用；
19、2、本专利技术柔性传感材料机械性能好、柔性高，断裂延伸率可达127％；
20、3、本专利技术柔性传感材料无毒性、生物相容性好，且质量轻、灵敏度高，可用于连续监测。
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1.一种PDMS/管道LM柔性传感材料，其特征在于，采用PDMS作为基体，在基体中包裹入毛细管，毛细管中注入液态金属，毛细管两端用导电金属丝封端，导电金属丝一端深入毛细管中与液态金属接触，另一端漏出基体表面。
2.根据权利要求1所述的PDMS/管道LM柔性传感材料，其特征在于，毛细管为硅胶毛细管。
3.根据权利要求1所述的PDMS/管道LM柔性传感材料，其特征在于，毛细管内径0.5-1mm，长度40-50mm，壁厚0.25-0.55mm。
4.根据权利要求1所述的PDMS/管道LM柔性传感材料，其特征在于，液态金属为镓铟锡合金、镓铟合金、镓锌合金和纯镓金属中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的PDMS/管道LM柔性传感材料，其特征在于，导电金属丝为铁丝。
6.一种权利要求1-5任意一项所述的PDMS/管道LM柔性传感材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，浇筑厚度为0.6-1mm，固化温度80-120℃，固化时间10-40min。
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