本發(fā)明涉及一種智能傳感器，尤其涉及一種智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著材料學(xué)和柔性電子學(xué)的發(fā)展，電子皮膚和柔性傳感器件在醫(yī)療健康、軍事、航空航天、消費(fèi)電子等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域表現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力。因此，利用不同的材料來(lái)制備結(jié)構(gòu)獨(dú)特、靈敏度高、力學(xué)性能好的新型柔性壓敏傳感器的研究備受國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注，并逐漸成為當(dāng)前的重要前沿?zé)狳c(diǎn)。
壓敏傳感器又稱壓力傳感器，是一種對(duì)外界壓力較為敏感的傳感器，被廣泛應(yīng)用于電子器件、可穿戴裝備、機(jī)器人等領(lǐng)域。然而，目前現(xiàn)有壓力傳感器存在功能單一、精度差、壽命短等缺點(diǎn)，特別是當(dāng)傳感器受到外界破壞、自身疲勞、老化后，壓力傳感器喪失了其基本傳感功能，嚴(yán)重降低設(shè)備的使用壽命及穩(wěn)定性。因此，開(kāi)發(fā)出一種具有自修復(fù)功能的傳感器具有重要的意義。
目前，有文獻(xiàn)報(bào)道如吉林大學(xué)孫俊奇課題組，他們將吡咯烷酮修飾的銀納米線通過(guò)氫鍵作用與多層電解質(zhì)膜進(jìn)行復(fù)合，得到一種可自修復(fù)的導(dǎo)電薄膜，將其泡在水中10s即可實(shí)現(xiàn)修復(fù)或采用近紅外光照進(jìn)行自修復(fù)。廈門(mén)大學(xué)翁文桂、夏海平課題組設(shè)計(jì)了兩種帶有氨基甲酸酯的單體并進(jìn)行自由基共聚得到一種自修復(fù)的超分子化合物。然后將超導(dǎo)電炭黑與自修復(fù)高分子進(jìn)行復(fù)配，得到一種電導(dǎo)率達(dá)1s/cm的半導(dǎo)體。k.a.williams等使用n-雜環(huán)卡賓和過(guò)渡金屬合成得到一種導(dǎo)電自修復(fù)薄膜。這種材料的電導(dǎo)率達(dá)10-3s/cm，當(dāng)材料受到破壞后，可通過(guò)加熱（200oc）或在dmso蒸汽下（150oc）持續(xù)加熱2h實(shí)現(xiàn)愈合。然而，這些自修復(fù)導(dǎo)電高分子材料只能在水、有機(jī)蒸汽、近紅外光照、高溫加熱等手段才能實(shí)現(xiàn)自修復(fù)。因此，如何制備出具有更智能、無(wú)需外界有機(jī)試劑幫助的自修復(fù)柔性壓敏傳感器是目前研究的重要課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于如何克服現(xiàn)有的柔性自修復(fù)壓敏傳感器需要外界有機(jī)試劑、高熱能量、人功干預(yù)的缺陷。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器及其制備方法。該方法以一維銀納米線為導(dǎo)電相，以線型針狀磁性鎳作為磁驅(qū)動(dòng)來(lái)源，充磁后能形成n-s取向，可實(shí)現(xiàn)自我智能自修復(fù)體系。本發(fā)明能有效的克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有巨大的市場(chǎng)應(yīng)用前景和良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器及其制備方法，包括以下步驟：
1）制備一維銀納米線材料
a）乙二醇預(yù)處理：將50～100ml的乙二醇加入到三口燒瓶中在150～170℃充分加熱10～30分鐘；
b）量取1～4ml的nacl水溶液加入a）溶液中，加熱10～15分鐘；nacl水溶液濃度為0.002～0.004mol/l；
c）將一定量硝酸銀溶于乙二醇中，形成0.3～0.5mol/l的硝酸銀溶液；將一定量聚乙烯吡咯酮（pvp）溶于乙二醇中，形成0.4～0.6mol/l的pvp溶液；取10～15ml硝酸銀溶液加入到混合溶液b）中，同時(shí)取30～45ml的pvp溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵緩慢滴入，時(shí)間控制在50～90分鐘內(nèi)；
d）滴加結(jié)束后，將上述反應(yīng)液取出靜置至室溫；然后將上述反應(yīng)液在9000rpm下離心10分鐘并用去離子水和無(wú)水乙醇多次清洗，最后得到粉末狀產(chǎn)物；
2）線型針狀磁性鎳制備
a）前驅(qū)體溶液的制備：將0.01~0.06mol的naoh溶解于20~60ml的乙二醇中，形成透明澄清溶液；超聲10~30分鐘后，轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；然后將5~20ml的水合肼溶液快速加入到上述混合溶液中；
b）將上述前驅(qū)體溶液（標(biāo)記為溶液1）置于0.01~0.08t的磁場(chǎng)中，并加熱至60~100℃；將1mmol~5mmol的鎳鹽在40℃下溶解到5~20ml的乙二醇中（標(biāo)記為溶液2）；
c）采用恒壓滴液漏斗將溶液2滴定到溶液1中；滴加結(jié)束后，繼續(xù)反應(yīng)10~60分鐘；
d）反應(yīng)結(jié)束后，采用磁分離技術(shù)將黑灰色產(chǎn)物分離并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，然后在60℃的真空烘箱中干燥12小時(shí)；
3）制備智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)高分子材料
a）高分子預(yù)聚物：取一定量二聚酸和二乙烯三胺放入三口燒瓶中，以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，加熱至150~170℃，機(jī)械攪拌，反應(yīng)20~26小時(shí)，形成高分子預(yù)聚物；其中二聚酸和二乙烯三胺的質(zhì)量比為2:1~3:1；
b）將上述高分子預(yù)聚物溶入到二氯甲烷中，兩者質(zhì)量比1:1~1:5；然后將1）中的銀納米線和2）中的線型針狀鎳超聲混合并加入到上述二氯甲烷混合溶液中；然后加入一定量甲醇和蒸餾水，充分?jǐn)嚢?，然后靜置12小時(shí)；將下層液取出并在50℃烘箱中加熱48小時(shí)；銀納米線與線型針狀鎳質(zhì)量比1:1~1:3，固體顆粒的總質(zhì)量與高分子預(yù)聚物質(zhì)量比為0~55:100；二氯甲烷、甲醇、水的體積比為3:1:2；
c）稱取一定量的尿素，加入至提純后的b）混合物中，在130~145℃下進(jìn)行交聯(lián)，時(shí)間2~12小時(shí)，即可得到磁性自修復(fù)壓敏高分子材料；尿素與預(yù)聚物的質(zhì)量比為5:100~20:100；
d）取向成型及薄膜固化
將步驟c中的磁性自修復(fù)壓敏高分子材料用模具進(jìn)行模壓固化成膜。固化溫度160℃，固化時(shí)間2小時(shí)，薄膜厚度5~200微米；
4）磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器封裝
a）將步驟3）中得到的磁性自修復(fù)薄膜上下表面分別鍍上導(dǎo)電金屬薄膜，并用導(dǎo)線引出；導(dǎo)電金屬薄膜為金、銀、鉑、銅等導(dǎo)電金屬，金屬層厚度為10~200微米；導(dǎo)線為銀納米線、金納米線、銅箔等，導(dǎo)線直徑（厚度）為10~1000微米；
b）在處理后的薄膜上、下表面用柔性保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)封裝，保護(hù)層的厚度為10~2500微米；柔性保護(hù)層可包括聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯；
c）充磁取向：將上述得到的柔性傳感器置于磁場(chǎng)中進(jìn)行n-s充磁取向，即可獲得智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器。
所述智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器及其制備方法，其特征在于鎳鹽種類為氯化鎳、硝酸鎳、醋酸鎳等。
所述智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器及其制備方法，其特征在于柔性傳感器進(jìn)行n-s充磁取向時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度為10mt~1t，時(shí)間為5~30分鐘。
本發(fā)明以含有大量氫鍵的聚合物為基體，以銀納米線為導(dǎo)電相，以線型針狀磁性鎳磁驅(qū)動(dòng)來(lái)源。這些特點(diǎn)使得本發(fā)明所述的智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏高分子材料具有更廣闊的應(yīng)用前景，不僅能夠解決目前傳統(tǒng)的自修復(fù)導(dǎo)電高分子材料，而且還可以部分取代某些領(lǐng)域應(yīng)用的柔性傳感器。
本發(fā)明的磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器，磁性鎳在基體中的組成可適當(dāng)增加，主要是磁性鎳不僅擁有優(yōu)越的磁性能，而且具有優(yōu)越的導(dǎo)電性能。當(dāng)線型針狀磁性鎳與銀納米線進(jìn)行復(fù)配使用時(shí)，在自修復(fù)高分子基體中能更好的形成導(dǎo)電通路。同時(shí)，這種線型針狀磁性鎳表面具有針狀結(jié)構(gòu)，能更好的與銀納米線進(jìn)行接觸導(dǎo)電。此外，線型針狀磁性鎳與銀納米線復(fù)配使用后，這些含大量氫鍵的高分子基體會(huì)與表面的微氧化層中的氧元素形成氫鍵，使得無(wú)機(jī)/有機(jī)界面融合的更充分。這樣使得本發(fā)明的磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器不僅具有優(yōu)異的成型性、可裁剪性、力學(xué)性能等，而且具有優(yōu)異的自修復(fù)性能、導(dǎo)電性能，這些都為這種磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器應(yīng)用提供了保證。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：
（1）本發(fā)明所制得的銀納米線與線型針狀磁性鎳復(fù)配后，能有效提高產(chǎn)品的導(dǎo)電性能，主要得益于線型針狀結(jié)構(gòu)能與銀線有效架構(gòu)，導(dǎo)電通路更加有效。
（2）本發(fā)明磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器采用二聚酸作為單體單元，使得制成的自修復(fù)柔性薄膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能。主要是納米材料表面微氧化層能與高分子基體形成有效氫鍵體系，提高產(chǎn)物力學(xué)性能。
（3）本發(fā)明在制備智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器的工藝中，對(duì)模具施加磁場(chǎng)強(qiáng)度為10mt~1t的磁場(chǎng)，易于各向異性磁性鎳在高分子基體中定向取向，實(shí)現(xiàn)了智能磁驅(qū)動(dòng)效果。
（4）本發(fā)明制備的智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器具有優(yōu)異的自修復(fù)性能，器件在剪斷破壞8次后，能有效恢復(fù)傳感性能。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1
本發(fā)明提供了一種智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器及其制備方法，包括以下步驟：
1）制備一維銀納米線材料
a）乙二醇預(yù)處理：將50ml的乙二醇加入到三口燒瓶中在150℃充分加熱10分鐘；
b）量取1ml的nacl水溶液加入a）溶液中，加熱10分鐘；nacl水溶液濃度為0.002mol/l；
c）將10g硝酸銀溶于乙二醇中，形成0.3mol/l的硝酸銀溶液；將15g聚乙烯吡咯酮（pvp）溶于乙二醇中，形成0.4mol/l的pvp溶液；取10ml硝酸銀溶液加入到混合溶液b）中，同時(shí)取30ml的pvp溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵緩慢滴入，時(shí)間控制在50分鐘內(nèi)；
d）滴加結(jié)束后，將上述反應(yīng)液取出靜置至室溫；然后將上述反應(yīng)液在9000rpm下離心10分鐘并用去離子水和無(wú)水乙醇多次清洗，最后得到粉末狀產(chǎn)物；
2）線型針狀磁性鎳制備
a）前驅(qū)體溶液的制備：將0.01mol的naoh溶解于20ml的乙二醇中，形成透明澄清溶液；超聲10分鐘后，轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；然后將5ml的水合肼溶液快速加入到上述混合溶液中；
b）將上述前驅(qū)體溶液（標(biāo)記為溶液1）置于0.01t的磁場(chǎng)中，并加熱至60℃；將1mmol的氯化鎳在40℃下溶解到5ml的乙二醇中（標(biāo)記為溶液2）；
c）采用恒壓滴液漏斗將溶液2滴定到溶液1中；滴加結(jié)束后，繼續(xù)反應(yīng)10分鐘；
d）反應(yīng)結(jié)束后，采用磁分離技術(shù)將黑灰色產(chǎn)物分離并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，然后在60℃的真空烘箱中干燥12小時(shí)；
3）制備智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)高分子材料
a）高分子預(yù)聚物：取10g二聚酸和5g二乙烯三胺放入三口燒瓶中，以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，加熱至150℃，機(jī)械攪拌，反應(yīng)20小時(shí)，形成高分子預(yù)聚物；其中二聚酸和二乙烯三胺的質(zhì)量比為2:1；
b）將上述高分子預(yù)聚物溶入到二氯甲烷中，兩者質(zhì)量比1:1；然后將1）中的銀納米線和2）中的線型針狀鎳超聲混合并加入到上述二氯甲烷混合溶液中；然后加入一定量甲醇和蒸餾水，充分?jǐn)嚢?，然后靜置12小時(shí)；將下層液取出并在50℃烘箱中加熱48小時(shí)；銀納米線與線型針狀鎳質(zhì)量比1:1，固體顆粒的總質(zhì)量與高分子預(yù)聚物質(zhì)量比為15:100；二氯甲烷、甲醇、水的體積比為3:1:2；
c）稱取0.75g的尿素，加入至提純后的b）混合物中，在130℃下進(jìn)行交聯(lián)，時(shí)間2小時(shí)，即可得到磁性自修復(fù)壓敏高分子材料；尿素與預(yù)聚物的質(zhì)量比為5:100；
d）取向成型及薄膜固化
將步驟c中的磁性自修復(fù)壓敏高分子材料用模具進(jìn)行模壓固化成膜。固化溫度160℃，固化時(shí)間2小時(shí)，薄膜厚度5微米；
4）磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器封裝
a）將步驟3）中得到的磁性自修復(fù)薄膜上下表面分別鍍上導(dǎo)電金屬薄膜，并用導(dǎo)線引出；導(dǎo)電金屬薄膜為金，金屬層厚度為10微米；導(dǎo)線為銀納米線，導(dǎo)線直徑（厚度）為10微米；
b）在處理后的薄膜上、下表面用柔性保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)封裝，保護(hù)層的厚度為10微米；柔性保護(hù)層為聚二甲基硅氧烷；
c）充磁取向：將上述得到的柔性傳感器置于10mt磁場(chǎng)中進(jìn)行n-s充磁取向5分鐘，即可獲得智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器。
實(shí)施例2
本發(fā)明提供了一種智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器及其制備方法，包括以下步驟：
1）制備一維銀納米線材料
a）乙二醇預(yù)處理：將65ml的乙二醇加入到三口燒瓶中在155℃充分加熱15分鐘；
b）量取1.5ml的nacl水溶液加入a）溶液中，加熱10分鐘；nacl水溶液濃度為0.0025mol/l；
c）將15g硝酸銀溶于乙二醇中，形成0.35mol/l的硝酸銀溶液；將12g聚乙烯吡咯酮（pvp）溶于乙二醇中，形成0.45mol/l的pvp溶液；取12ml硝酸銀溶液加入到混合溶液b）中，同時(shí)取34ml的pvp溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵緩慢滴入，時(shí)間控制在60分鐘內(nèi)；
d）滴加結(jié)束后，將上述反應(yīng)液取出靜置至室溫；然后將上述反應(yīng)液在9000rpm下離心10分鐘并用去離子水和無(wú)水乙醇多次清洗，最后得到粉末狀產(chǎn)物；
2）線型針狀磁性鎳制備
a）前驅(qū)體溶液的制備：將0.02mol的naoh溶解于30ml的乙二醇中，形成透明澄清溶液；超聲18分鐘后，轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；然后將8ml的水合肼溶液快速加入到上述混合溶液中；
b）將上述前驅(qū)體溶液（標(biāo)記為溶液1）置于0.02t的磁場(chǎng)中，并加熱至65℃；將2mmol的氯化鎳在40℃下溶解到8ml的乙二醇中（標(biāo)記為溶液2）；
c）采用恒壓滴液漏斗將溶液2滴定到溶液1中；滴加結(jié)束后，繼續(xù)反應(yīng)20分鐘；
d）反應(yīng)結(jié)束后，采用磁分離技術(shù)將黑灰色產(chǎn)物分離并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，然后在60℃的真空烘箱中干燥12小時(shí)；
3）制備智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)高分子材料
a）高分子預(yù)聚物：取12g二聚酸和6g二乙烯三胺放入三口燒瓶中，以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，加熱至155℃，機(jī)械攪拌，反應(yīng)22小時(shí)，形成高分子預(yù)聚物；其中二聚酸和二乙烯三胺的質(zhì)量比為2:1；
b）將上述高分子預(yù)聚物溶入到二氯甲烷中，兩者質(zhì)量比1:1.5；然后將1）中的銀納米線和2）中的線型針狀鎳超聲混合并加入到上述二氯甲烷混合溶液中；然后加入一定量甲醇和蒸餾水，充分?jǐn)嚢?，然后靜置12小時(shí)；將下層液取出并在50℃烘箱中加熱48小時(shí)；銀納米線與線型針狀鎳質(zhì)量比1:1.5，固體顆粒的總質(zhì)量與高分子預(yù)聚物質(zhì)量比為20:100；二氯甲烷、甲醇、水的體積比為3:1:2；
c）稱取1.44g的尿素，加入至提純后的b）混合物中，在135℃下進(jìn)行交聯(lián)，時(shí)間4小時(shí)，即可得到磁性自修復(fù)壓敏高分子材料；尿素與預(yù)聚物的質(zhì)量比為8:100；
d）取向成型及薄膜固化
將步驟c中的磁性自修復(fù)壓敏高分子材料用模具進(jìn)行模壓固化成膜。固化溫度160℃，固化時(shí)間2小時(shí)，薄膜厚度25微米；
4）磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器封裝
a）將步驟3）中得到的磁性自修復(fù)薄膜上下表面分別鍍上導(dǎo)電金屬薄膜，并用導(dǎo)線引出；導(dǎo)電金屬薄膜為銀，金屬層厚度為25微米；導(dǎo)線為金納米線，導(dǎo)線直徑（厚度）為100微米；
b）在處理后的薄膜上、下表面用柔性保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)封裝，保護(hù)層的厚度為800微米；柔性保護(hù)層為聚乙烯；
c）充磁取向：將上述得到的柔性傳感器置于100mt磁場(chǎng)中進(jìn)行n-s充磁取向10分鐘，即可獲得智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器。
實(shí)施例3
本發(fā)明提供了一種智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器及其制備方法，包括以下步驟：
1）制備一維銀納米線材料
a）乙二醇預(yù)處理：將70ml的乙二醇加入到三口燒瓶中在160℃充分加熱20分鐘；
b）量取2ml的nacl水溶液加入a）溶液中，加熱12分鐘；nacl水溶液濃度為0.003mol/l；
c）將8g硝酸銀溶于乙二醇中，形成0.4mol/l的硝酸銀溶液；將18g聚乙烯吡咯酮（pvp）溶于乙二醇中，形成0.5mol/l的pvp溶液；取15ml硝酸銀溶液加入到混合溶液b）中，同時(shí)取35ml的pvp溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵緩慢滴入，時(shí)間控制在70分鐘內(nèi)；
d）滴加結(jié)束后，將上述反應(yīng)液取出靜置至室溫；然后將上述反應(yīng)液在9000rpm下離心10分鐘并用去離子水和無(wú)水乙醇多次清洗，最后得到粉末狀產(chǎn)物；
2）線型針狀磁性鎳制備
a）前驅(qū)體溶液的制備：將0.03mol的naoh溶解于40ml的乙二醇中，形成透明澄清溶液；超聲20分鐘后，轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；然后將10ml的水合肼溶液快速加入到上述混合溶液中；
b）將上述前驅(qū)體溶液（標(biāo)記為溶液1）置于0.04t的磁場(chǎng)中，并加熱至70℃；將3mmol的醋酸鎳在40℃下溶解到10ml的乙二醇中（標(biāo)記為溶液2）；
c）采用恒壓滴液漏斗將溶液2滴定到溶液1中；滴加結(jié)束后，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘；
d）反應(yīng)結(jié)束后，采用磁分離技術(shù)將黑灰色產(chǎn)物分離并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，然后在60℃的真空烘箱中干燥12小時(shí)；
3）制備智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)高分子材料
a）高分子預(yù)聚物：取15g二聚酸和5g二乙烯三胺放入三口燒瓶中，以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，加熱至160℃，機(jī)械攪拌，反應(yīng)23小時(shí)，形成高分子預(yù)聚物；其中二聚酸和二乙烯三胺的質(zhì)量比為3:1；
b）將上述高分子預(yù)聚物溶入到二氯甲烷中，兩者質(zhì)量比1:2；然后將1）中的銀納米線和2）中的線型針狀鎳超聲混合并加入到上述二氯甲烷混合溶液中；然后加入一定量甲醇和蒸餾水，充分?jǐn)嚢?，然后靜置12小時(shí)；將下層液取出并在50℃烘箱中加熱48小時(shí)；銀納米線與線型針狀鎳質(zhì)量比1:2，固體顆粒的總質(zhì)量與高分子預(yù)聚物質(zhì)量比為25:100；二氯甲烷、甲醇、水的體積比為3:1:2；
c）稱取2g的尿素，加入至提純后的b）混合物中，在140℃下進(jìn)行交聯(lián)，時(shí)間6小時(shí)，即可得到磁性自修復(fù)壓敏高分子材料；尿素與預(yù)聚物的質(zhì)量比為10:100；
d）取向成型及薄膜固化
將步驟c中的磁性自修復(fù)壓敏高分子材料用模具進(jìn)行模壓固化成膜。固化溫度160℃，固化時(shí)間2小時(shí)，薄膜厚度50微米；
4）磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器封裝
a）將步驟3）中得到的磁性自修復(fù)薄膜上下表面分別鍍上導(dǎo)電金屬薄膜，并用導(dǎo)線引出；導(dǎo)電金屬薄膜為鉑，金屬層厚度為50微米；導(dǎo)線為銅納米線，導(dǎo)線直徑（厚度）為350微米；
b）在處理后的薄膜上、下表面用柔性保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)封裝，保護(hù)層的厚度為1000微米；柔性保護(hù)層為聚乙烯；
c）充磁取向：將上述得到的柔性傳感器置于450mt磁場(chǎng)中進(jìn)行n-s充磁取向15分鐘，即可獲得智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器。
實(shí)施例4
本發(fā)明提供了一種智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器及其制備方法，包括以下步驟：
1）制備一維銀納米線材料
a）乙二醇預(yù)處理：將85ml的乙二醇加入到三口燒瓶中在165℃充分加熱25分鐘；
b）量取3ml的nacl水溶液加入a）溶液中，加熱13分鐘；nacl水溶液濃度為0.0035mol/l；
c）將6g硝酸銀溶于乙二醇中，形成0.45mol/l的硝酸銀溶液；將20g聚乙烯吡咯酮（pvp）溶于乙二醇中，形成0.55mol/l的pvp溶液；取13ml硝酸銀溶液加入到混合溶液b）中，同時(shí)取40ml的pvp溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵緩慢滴入，時(shí)間控制在80分鐘內(nèi)；
d）滴加結(jié)束后，將上述反應(yīng)液取出靜置至室溫；然后將上述反應(yīng)液在9000rpm下離心10分鐘并用去離子水和無(wú)水乙醇多次清洗，最后得到粉末狀產(chǎn)物；
2）線型針狀磁性鎳制備
a）前驅(qū)體溶液的制備：將0.05mol的naoh溶解于50ml的乙二醇中，形成透明澄清溶液；超聲25分鐘后，轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；然后將15ml的水合肼溶液快速加入到上述混合溶液中；
b）將上述前驅(qū)體溶液（標(biāo)記為溶液1）置于0.06t的磁場(chǎng)中，并加熱至80℃；將4mmol的醋酸鎳在40℃下溶解到15ml的乙二醇中（標(biāo)記為溶液2）；
c）采用恒壓滴液漏斗將溶液2滴定到溶液1中；滴加結(jié)束后，繼續(xù)反應(yīng)50分鐘；
d）反應(yīng)結(jié)束后，采用磁分離技術(shù)將黑灰色產(chǎn)物分離并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，然后在60℃的真空烘箱中干燥12小時(shí)；
3）制備智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)高分子材料
a）高分子預(yù)聚物：取25g二聚酸和10g二乙烯三胺放入三口燒瓶中，以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，加熱至165℃，機(jī)械攪拌，反應(yīng)24小時(shí)，形成高分子預(yù)聚物；其中二聚酸和二乙烯三胺的質(zhì)量比為2.5:1；
b）將上述高分子預(yù)聚物溶入到二氯甲烷中，兩者質(zhì)量比1:3；然后將1）中的銀納米線和2）中的線型針狀鎳超聲混合并加入到上述二氯甲烷混合溶液中；然后加入一定量甲醇和蒸餾水，充分?jǐn)嚢瑁缓箪o置12小時(shí)；將下層液取出并在50℃烘箱中加熱48小時(shí)；銀納米線與線型針狀鎳質(zhì)量比1:3，固體顆粒的總質(zhì)量與高分子預(yù)聚物質(zhì)量比為30:100；二氯甲烷、甲醇、水的體積比為3:1:2；
c）稱取5.25g的尿素，加入至提純后的b）混合物中，在145℃下進(jìn)行交聯(lián)，時(shí)間8小時(shí)，即可得到磁性自修復(fù)壓敏高分子材料；尿素與預(yù)聚物的質(zhì)量比為15:100；
d）取向成型及薄膜固化
將步驟c中的磁性自修復(fù)壓敏高分子材料用模具進(jìn)行模壓固化成膜。固化溫度160℃，固化時(shí)間2小時(shí)，薄膜厚度100微米；
4）磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器封裝
a）將步驟3）中得到的磁性自修復(fù)薄膜上下表面分別鍍上導(dǎo)電金屬薄膜，并用導(dǎo)線引出；導(dǎo)電金屬薄膜為銅，金屬層厚度為100微米；導(dǎo)線為銀納米線，導(dǎo)線直徑（厚度）為700微米；
b）在處理后的薄膜上、下表面用柔性保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)封裝，保護(hù)層的厚度為2000微米；柔性保護(hù)層為聚二甲基硅氧烷；
c）充磁取向：將上述得到的柔性傳感器置于750mt磁場(chǎng)中進(jìn)行n-s充磁取向20分鐘，即可獲得智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器。
實(shí)施例5
本發(fā)明提供了一種智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器及其制備方法，包括以下步驟：
1）制備一維銀納米線材料
a）乙二醇預(yù)處理：將100ml的乙二醇加入到三口燒瓶中在170℃充分加熱30分鐘；
b）量取4ml的nacl水溶液加入a）溶液中，加熱15分鐘；nacl水溶液濃度為0.004mol/l；
c）將13g硝酸銀溶于乙二醇中，形成0.5mol/l的硝酸銀溶液；將25g聚乙烯吡咯酮（pvp）溶于乙二醇中，形成0.6mol/l的pvp溶液；取14ml硝酸銀溶液加入到混合溶液b）中，同時(shí)取45ml的pvp溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵緩慢滴入，時(shí)間控制在90分鐘內(nèi)；
d）滴加結(jié)束后，將上述反應(yīng)液取出靜置至室溫；然后將上述反應(yīng)液在9000rpm下離心10分鐘并用去離子水和無(wú)水乙醇多次清洗，最后得到粉末狀產(chǎn)物；
2）線型針狀磁性鎳制備
a）前驅(qū)體溶液的制備：將0.06mol的naoh溶解于60ml的乙二醇中，形成透明澄清溶液；超聲30分鐘后，轉(zhuǎn)移至三口燒瓶中；然后將20ml的水合肼溶液快速加入到上述混合溶液中；
b）將上述前驅(qū)體溶液（標(biāo)記為溶液1）置于0.08t的磁場(chǎng)中，并加熱至100℃；將5mmol的氯化鎳在40℃下溶解到20ml的乙二醇中（標(biāo)記為溶液2）；
c）采用恒壓滴液漏斗將溶液2滴定到溶液1中；滴加結(jié)束后，繼續(xù)反應(yīng)60分鐘；
d）反應(yīng)結(jié)束后，采用磁分離技術(shù)將黑灰色產(chǎn)物分離并用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，然后在60℃的真空烘箱中干燥12小時(shí)；
3）制備智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)高分子材料
a）高分子預(yù)聚物：取30g二聚酸和10g二乙烯三胺放入三口燒瓶中，以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，加熱至170℃，機(jī)械攪拌，反應(yīng)26小時(shí)，形成高分子預(yù)聚物；其中二聚酸和二乙烯三胺的質(zhì)量比為3:1；
b）將上述高分子預(yù)聚物溶入到二氯甲烷中，兩者質(zhì)量比1:5；然后將1）中的銀納米線和2）中的線型針狀鎳超聲混合并加入到上述二氯甲烷混合溶液中；然后加入一定量甲醇和蒸餾水，充分?jǐn)嚢?，然后靜置12小時(shí)；將下層液取出并在50℃烘箱中加熱48小時(shí)；銀納米線與線型針狀鎳質(zhì)量比1:3，固體顆粒的總質(zhì)量與高分子預(yù)聚物質(zhì)量比為55:100；二氯甲烷、甲醇、水的體積比為3:1:2；
c）稱取8g的尿素，加入至提純后的b）混合物中，在145℃下進(jìn)行交聯(lián)，時(shí)間12小時(shí)，即可得到磁性自修復(fù)壓敏高分子材料；尿素與預(yù)聚物的質(zhì)量比為20:100；
d）取向成型及薄膜固化
將步驟c中的磁性自修復(fù)壓敏高分子材料用模具進(jìn)行模壓固化成膜。固化溫度160℃，固化時(shí)間2小時(shí)，薄膜厚度200微米；
4）磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器封裝
a）將步驟3）中得到的磁性自修復(fù)薄膜上下表面分別鍍上導(dǎo)電金屬薄膜，并用導(dǎo)線引出；導(dǎo)電金屬薄膜為金，金屬層厚度為200微米；導(dǎo)線為金納米線，導(dǎo)線直徑（厚度）為1000微米；
b）在處理后的薄膜上、下表面用柔性保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)封裝，保護(hù)層的厚度為2500微米；柔性保護(hù)層為聚乙烯；
c）充磁取向：將上述得到的柔性傳感器置于1t磁場(chǎng)中進(jìn)行n-s充磁取向30分鐘，即可獲得智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器。
以上實(shí)施例獲得的智能磁驅(qū)動(dòng)自修復(fù)柔性壓敏傳感器性能優(yōu)異。實(shí)施例一到五，產(chǎn)品的體積電阻率分別為378、317、209、113和49ω.cm；自修復(fù)率分別為91%、86%、88%、87%和73%；飽和磁化強(qiáng)度分別為13、7、14、19、24emu/g。